Ekumen-OS/beluga

Beluga – C++17 蒙地卡羅定位函式庫

什麼是 Beluga – Beluga 是一個**&extensible C++17 library&，實作了蒙地卡羅定位 (MCL) 系列的粒子濾波器演算法。它的設計是&ROS-agnostic&**，提供可選的 ROS 綁定，並針對需要可靠位姿估計的機器人（例如 TurtleBot 2, Andino）進行開發。程式碼庫經過嚴格測試，並包含基準測試工具。

關鍵組件

Package	Role
beluga	核心，與 ROS 無關的函式庫 – 提供通用的粒子濾波器框架與工具。
beluga_ros	薄層 ROS 封裝 – 讓 ROS 節點可以使用核心函式庫（訊息轉換、參數處理）。
beluga_amcl	即插即用的 ROS 節點/組件，其介面與流行的 nav2_amcl/amcl 套件相容，使遷移非常容易。
beluga_example	展示如何在機器人上啟動基於 Beluga 的 AMCL 節點的範例啟動檔。
beluga_benchmark	用於效能分析與將 Beluga 與其他 MCL 實作進行比較的腳本。
beluga_system_tests	在模擬或真實硬體上執行整個堆疊的整合測試。
beluga_vdb	可選的擴充功能，將 OpenVDB 整合進函式庫，實現 3D 體素化定位。

為什麼重要

• 模組化設計 – 演算法是由正交組件（運動模型、感測器模型、重採樣等）建構而成，因此您可以隨時更換零件而不必重寫整個濾波器。
• 測試驅動開發 – CI 流水線（Colcon, Bazel）與程式碼覆蓋率標籤顯示了對回歸安全性（regression safety）的高度關注。
• 開箱即用的基準測試 – beluga_benchmark 套件讓開發者可以量化不同配置下的延遲、記憶體使用量與精確度。
• ROS 相容性 – 雖然核心是獨立於 ROS 的，但 beluga_ros 與 beluga_amcl 套件提供了現有 ROS 導航堆疊的直接替換方案。
• 透過 OpenVDB 支援 3D – beluga_vdb 擴充功能使得在體積圖中執行粒子濾波器變得可行，這對無人機或足式機器人非常有用。

典型工作流程

1. 將函式庫加入 您的 CMake 工作空間（支援 Colcon 與 Bazel 建置）。
2. 設定粒子濾波器，從核心套件中選擇運動模型與感測器模型。
3. 使用 beluga_ros 進行 ROS 封裝，如果您需要主題/服務，或者在自定義的 C++ 程式中執行獨立的濾波器。
4. 啟動 beluga_amcl 節點（或您自己的節點）並使用與 nav2_amcl 參數格式相容的 YAML 檔。
5. 驗證 使用提供的系統測試或基準測試套件。

入門指南 – README 指向了線上文件網站 (https://ekumen-os.github.io/beluga) 以獲取詳細的建置指令、API 參考與範例啟動檔。歡迎透過 CONTRIBUTING.md 指南進行貢獻。

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Beluga 是專注於蒙地卡羅定位的真實、生產等級的機器人函式庫，而非通用的 AI/LLM 專案。",