Khắc phục lỗi di chuyển khung Odom của Nav2_AMCL khi Robot di chuyển (ROS2)

Bạn đang gặp vấn đề với Nav2_AMCL trong ROS2, khi khung `odom` di chuyển không đúng cách để bù cho `base_link`, ngay cả khi robot đang di chuyển? Bài viết này sẽ giúp bạn chẩn đoán và khắc phục sự cố này, đảm bảo hệ thống định vị của bạn hoạt động chính xác.

Vấn đề thường gặp với Nav2_AMCL và khung Odom

Khi sử dụng Nav2_AMCL, bạn có thể thấy rằng khung `odom` di chuyển để bù cho `base_link`, ngay cả khi robot đang di chuyển. Điều này có nghĩa là `base_link` đứng yên trong khung `map`, trong khi `odom` thay đổi theo chuyển động của robot. Hành vi mong đợi là `odom` chỉ điều chỉnh nhẹ để bù cho trôi odometry, và `base_link` di chuyển chính xác trong khung `map`.

Các bước chẩn đoán và giải pháp

1. Kiểm tra Cấu hình AMCL

Xem xét kỹ các tham số cấu hình AMCL của bạn. Các tham số như `alpha1`, `alpha2`, `alpha3`, `alpha4`, và `alpha5` ảnh hưởng đến mô hình chuyển động và có thể gây ra hành vi không mong muốn.

• FOV của Lidar: Một trường nhìn (FOV) hạn chế của Lidar có thể gây ra vấn đề. AMCL cần đủ dữ liệu quét để định vị chính xác.
• `odom_frame_id` và `base_frame_id`: Đảm bảo rằng các ID khung này được đặt chính xác trong cấu hình AMCL.

2. Vấn đề với SLAM Toolbox và điểm quét laser tối thiểu

Một vấn đề khác có thể liên quan đến việc SLAM Toolbox chặn các điểm quét laser nằm trong phạm vi tối thiểu. Điều này có thể dẫn đến việc tạo ra các chướng ngại vật ảo gần robot, gây cản trở quá trình lập kế hoạch đường đi.

• Kiểm tra thông số `minimum_laser_range`: Trong cấu hình của robot (URDF hoặc SDF), hãy đảm bảo rằng phạm vi quét laser tối thiểu (`minimum_laser_range`) được đặt thành 0.0 hoặc một giá trị rất nhỏ. Nếu giá trị này quá lớn, các điểm quét gần robot có thể bị bỏ qua, dẫn đến bản đồ không chính xác.
• Kiểm tra lại URDF/SDF: Đảm bảo mô hình URDF hoặc SDF của robot không gây ra các tắc nghẽn tự thân (self-occlusion) cho cảm biến laser.

3. Kiểm tra Hệ thống Transform (TF)

Sự cố với hệ thống transform (TF) là nguyên nhân phổ biến của các vấn đề định vị. Sử dụng các công cụ như `tf2_echo` và `rqt_tf_tree` để kiểm tra tính toàn vẹn của TF tree và đảm bảo rằng tất cả các transform cần thiết đang được xuất bản với tốc độ đủ nhanh.

• Sử dụng `tf2_echo`: Chạy lệnh `ros2 run tf2_ros tf2_echo odom base_link` để xác minh rằng transform giữa `odom` và `base_link` tồn tại và hợp lệ.
• Kiểm tra tốc độ xuất bản TF: Sử dụng `ros2 topic hz /tf` để đảm bảo tốc độ xuất bản TF đủ cao.
• `transform_tolerance`: Tăng `transform_tolerance` trong cấu hình AMCL nếu bạn thấy độ trễ trong transform.

4. Robot nằm ngoài biên của Costmap

Thông báo lỗi "Robot is out of bounds of the costmap!" chỉ ra rằng robot nằm ngoài khu vực bản đồ mà các costmap có thể xử lý. Điều này thường xảy ra khi robot được khởi động ở một vị trí không hợp lệ hoặc khi bản đồ quá nhỏ.

• Kiểm tra vị trí khởi tạo: Đảm bảo robot được khởi tạo ở một vị trí hợp lệ bên trong bản đồ.
• Điều chỉnh kích thước bản đồ: Nếu cần, hãy tăng kích thước của bản đồ để chứa phạm vi hoạt động của robot.

Lời khuyên bổ sung

• Cập nhật ROS2: Sử dụng phiên bản ROS2 mới nhất (ví dụ: Humble hoặc Rolling) để tận dụng các bản sửa lỗi và cải tiến mới nhất.
• Tài nguyên khác: Tham khảo các diễn đàn ROS và tài liệu Nav2 để tìm kiếm các giải pháp khác.

Hy vọng bài viết này giúp bạn giải quyết vấn đề với Nav2_AMCL. Chúc bạn thành công!