5.4 Nav2 연동

AntBot은 ROS 2의 공식 네비게이션 프레임워크인 Nav2를 연동하여 자율주행을 수행할 수 있습니다. 시뮬레이션에서 실행하려면 5.3 시뮬레이션 환경 구축이 완료된 상태여야 합니다.

Nav2 Pipeline

의존성 설치

antbot_navigation/package.xml에 Nav2, SLAM Toolbox, robot localization, MPPI, RPP controller 의존성이 선언되어 있으므로 워크스페이스 루트에서 rosdep으로 설치할 수 있습니다.

rosdep install --from-paths src --ignore-src -r -y

수동으로 설치하려면 다음 패키지를 설치합니다.

sudo apt install ros-humble-navigation2 ros-humble-nav2-bringup \
  ros-humble-slam-toolbox ros-humble-robot-localization \
  ros-humble-nav2-mppi-controller \
  ros-humble-nav2-regulated-pure-pursuit-controller

빌드

cd ~/ros2_ws
colcon build --symlink-install --packages-up-to antbot_navigation
source install/setup.bash

Launch 종류

Launch 파일	용도	특징
`navigation.launch.py`	저장된 맵으로 자율주행	AMCL + Nav2 전체 스택
`slam.launch.py`	맵 생성과 동시에 네비게이션	SLAM Toolbox (사전 맵 불필요)
`localization.launch.py`	위치 추정 전용	경로 계획 없음

모든 launch 파일은 mode 인자로 시뮬레이션과 실제 로봇을 전환합니다:

ros2 launch antbot_navigation slam.launch.py mode:=sim    # 시뮬레이션
ros2 launch antbot_navigation slam.launch.py mode:=real   # 실제 로봇

시뮬레이션 모드

실행

Gazebo 시뮬레이션 실행

# Terminal 1
ros2 launch antbot_gazebo gazebo.launch.py world:=depot

Nav2 네비게이션 실행

# Terminal 2
ros2 launch antbot_navigation navigation.launch.py mode:=sim world:=depot

RViz 시각화

# Terminal 3
rviz2 -d $(ros2 pkg prefix antbot_navigation --share)/rviz/navigation.rviz \
  --ros-args -p use_sim_time:=true

맵 저장

SLAM 모드에서 생성한 맵을 파일로 저장합니다:

ros2 run nav2_map_server map_saver_cli -f ~/maps/my_map

저장된 맵으로 자율주행하려면:

ros2 launch antbot_navigation navigation.launch.py mode:=sim \
  map:=/path/to/my_map.yaml

실제 로봇 모드

실행

AntBot bringup 실행

# Terminal 1
ros2 launch antbot_bringup bringup.launch.py

Nav2 네비게이션 실행

# Terminal 2
ros2 launch antbot_navigation navigation.launch.py mode:=real

RViz 시각화

# Terminal 3
rviz2 -d $(ros2 pkg prefix antbot_navigation --share)/rviz/navigation.rviz

맵 저장

SLAM 모드에서 생성한 맵을 파일로 저장합니다:

ros2 run nav2_map_server map_saver_cli -f ~/maps/my_map

저장된 맵으로 자율주행하려면:

ros2 launch antbot_navigation navigation.launch.py mode:=real \
  map:=/path/to/my_map.yaml

네비게이션 목표 지점 설정

단일 목표 지점

RViz에서 2D Pose Estimate를 클릭하여 초기 위치를 설정합니다
Nav2 Goal을 클릭하여 목표 지점을 지정합니다

다중 웨이포인트 순회

RViz 실행
Panels → Add New Panel → nav2_rviz_plugins/Navigation2 선택
Waypoint Mode 체크 후 맵에서 여러 목표 지점 클릭
Start Waypoint Following 클릭

CLI를 통한 목표 설정

# map 프레임 기준 좌표 (x: 5.0, y: 3.0)로 목표 전송
ros2 action send_goal /navigate_to_pose nav2_msgs/action/NavigateToPose \
  "{pose: {header: {frame_id: 'map'}, pose: {position: {x: 5.0, y: 3.0}}}}"