open-navigation/opennav_coverage

What it solves

このプロジェクトは、ロボットのための完全なカバレッジパスプランニング（全域被覆経路計画）システムを提供し、隙間なくエリア全体（農地など）を効率的にカバーすることを可能にします。芝刈り、散布、収穫などのタスクを自律走行マシンが実行するための経路生成の問題を解決し、開けたフィールドのポリゴンと、あらかじめ定義された列（例：果樹園など）の両方をサポートしています。

How it works

このシステムは、Fields2Coverライブラリを、一連のLifecycle-Component Task ServerとしてNav2フレームワークに統合しています。入力されたポリゴンまたは注釈付きの列を処理し、多段階のプランニングプロセスを実行します：

1. Swath Generation: ロボットが辿るべき平行線（スワス）を作成します。
2. Headland Generation: オプションで、フィールドの周囲の境界エリアを除去します。
3. Route Generation: スワスを訪問する順序を決定します（例：スネーク、スパイラル、またはカスタムパターン）。
4. Path Planning: これらのスワスを接続するために、実際の実行可能な経路（DubinsまたはReeds-Shepp曲線を使用）を計算します。

GPS座標とデカルト座標の両方をサポートしており、これらの機能はNav2 action serverおよびBehavior Tree (BT) ノードを介して公開されています。

Who it’s for

自律走行農業車両、産業用清掃ロボット、または定義されたエリアを体系的にカバーする必要があるあらゆるマシンを扱っているロボティクス開発者、特にすでにROS 2およびNav2エコシステムを使用している開発者向けです。

Highlights

• Dual Coverage Modes: 開けたフィールドのポリゴンベースのプランニングと、不規則または事前に確立された列に基づいた列ベースのプランニングの両方をサポートしています。
• Nav2 Integration: 対応するBehavior TreeノードおよびNavigatorプラグインを備えたNav2 Task Serverとして完全に統合されています。
• Flexible Routing: Boustrophedon、Snake、およびSpiralを含む複数のルーティングパターンを提供します。
• Coordinate Flexibility: フィールド定義のためにGPSとデカルト座標の両方を扱えます。
• Modular Design: メッセージ、BTノード、メインサーバー、およびNavigatorプラグインのための5つの専門化されたパッケージに分割されています。