機器人操作系統（ROS2）入門與實踐機器人操作系統（ROS2）入門與實踐第1章LinuxUbuntu入門基礎第2章ROS2安裝與系統架構第3章ROS2編程基礎第4章ROS2機器人運動控制第5章激光雷達在ROS2中的使用第6章IMU在ROS2中的使用第7章ROS2中的SLAM環境建圖第8章ROS2中的NAV2自主導航第9章ROS2中的圖像視覺應用第10章ROS2的三維視覺應用第11章ROS2的機械臂應用第12章基于ROS2的綜合應用第12章12.3編寫程序代碼

第12章基于ROS2的綜合應用12.2采集環境數據12.1方案設計12.4運行服務機器人應用12.5本章小結

經過前面章節的學習，已經實現了ROS2的環境建圖、NAV2導航、物品檢測和物品抓取。在這個章節中，將會把前面的功能組合起來，實現一個綜合應用——家庭服務機器人的飲料的遞送功能。

大致的任務腳本：機器人從客廳自主導航到廚房，抓取一瓶飲料。然后再自主導航到餐廳，將飲料送給客人。

在這一節實驗里，將會使用已經封裝好導航和物品抓取功能的獨立節點來輔助完成最終任務。在使用過程中，可以體驗ROS2的“節點網絡”這種模塊化分布式系統設計，在復雜任務的實現過程中所具備的優越性。第12章基于ROS2的綜合應用12.1方案設計

程序的主體實現流程：1）給機器人設置好初始位置，向wp_map_tools軟件包的wp_navi_server節點發送廚房飲料位置的航點名稱，激活wp_navi_server節點的航點導航功能。等待wp_navi_server節點完成第一階段從客廳到廚房的導航任務。2）接收到wp_navi_server節點發來的導航完成的信號之后，向wpr_simulation2軟件包的grab_object_sim節點發送指令“startgrab”，激活grab_object_sim節點的物品抓取功能。等待grab_object_sim節點完成飲料抓取的任務。3）接收到grab_object_sim節點發來的物品抓取完成的信號之后，再次向wp_map_tools軟件包的wp_navi_server節點發送餐廳客人位置的航點名稱，激活wp_navi_server節點的航點導航功能。等待wp_navi_server節點完成第二階段從廚房到餐廳的導航任務。4）接收到wp_navi_server節點發來的導航完成的信號，說明機器人成功將飲料帶到餐廳客人處，飲料遞送任務完成。12.1方案設計12.1方案設計狀態宏定義狀態行為STEP_WAIT機器人初始狀態，節點程序在這個狀態發送廚房飲料位置的航點名稱給wp_navi_server節點，以激活航點導航功能。然后狀態機跳轉到STEP_GOTO_KITCHEN狀態，等待第一階段導航完成。STEP_GOTO_KITCHEN等待機器人去往廚房的狀態。在這個狀態下接收到導航完成的信號，會發送“startgrab”指令給grab_object_sim節點，以激活物品抓取功能。然后狀態機跳轉到STEP_GRAB_DRINK狀態，等待抓取完成。STEP_GRAB_DRINK等待機器人抓取飲料的狀態。在這個狀態下接收到抓取完成的信號，會發送餐廳客人位置的航點名稱給wp_navi_server節點，再次激活航點導航功能。然后狀態機跳轉到STEP_GOTO_GUEST狀態，等待第二階段導航完成。STEP_GOTO_GUEST等待機器人去往餐廳客人處的狀態。在這個狀態下接收到導航完成的信號，狀態機會跳轉到STEP_DONE狀態，提示飲料已經送到，遞送任務完成。STEP_DONE任務已經完成的狀態。12.2采集環境數據12.2.1SLAM環境建圖12.2采集環境數據12.2.2設置航點坐標12.3編寫程序代碼

詳細操作步驟見教材P406-P425頁12.3.1Launch文件編寫12.3.2服務機器人程序實現12.4運行服務機器人應用詳細操作步驟見教材P426-P431頁12.5本章小結

基于ROS2實現一個綜合應用-家庭服務機器人的飲料的遞送功能。首先進行建圖導航、物品抓取的方案設計，在此基礎上，進行主體任務方案設計；接著，啟