宇树 G1 机器人导航仿真：地图构建与配置指南

下载 PCD 转栅格地图工具：

cd ~/ws_loc/src
git clone https://github.com/Hinson-A/pcd2pgm_package.git

二、编译与错误修复

首次尝试编译工作空间：

cd ~/ws_loc
catkin_make

若报错提示缺少 include 目录，需手动创建缺失路径后重新编译：

cd ~/ws_loc/src/ros_navigation_humanoid
mkdir -p include
cd ../..
catkin_make

编译成功后更新环境变量：

source devel/setup.bash

三、地图文件准备与转换

复制已生成的点云地图到项目目录：

cp ~/ws_loc/maps/map_1.pcd ~/ws_loc/src/ros_navigation_humanoid/maps/

编辑转换启动文件 ~/ws_loc/src/ros_navigation_humanoid/launch/conv_pcd2pgm.launch，配置参数如下：

<?xml version="1.0"?>
<launch>
  <arg name="file_name" default="map" />
  <arg name="file_directory" default="$(find ros_navigation_humanoid)/maps/" />
  <node pkg="pcd2pgm" name="pcd2pgm" type="pcd2pgm" output="screen">
    <param name="~file_name" value="$(arg file_name)" />
    <param name="~file_directory" value="$(arg file_directory)" />
    <param name="~map_topic_name" value="map" />
    <param name="~thre_z_min" value="0.2" />
    <param name="~thre_z_max" value="0.8" />
    <param name="~flag_pass_through" value="0" />
    <param name="~thre_radius" value="0.5" />
    <param name="~thres_point_count" value="10" />
    <param name="~map_resolution" value="0.05" />
  </node>
  <node pkg="rviz" name="rviz_sim" type="rviz" args="-d $(find ros_navigation_humanoid)/rviz/conv_pcd2pgm.rviz" output="screen"/>
</launch>

执行转换命令：

roslaunch ros_navigation_humanoid conv_pcd2pgm.launch file_name:=map_1

也可参考图形化步骤进行 PCD 至 PGM 的转换操作。

四、栅格地图编辑

使用 KolourPaint 打开生成的 PGM 文件进行编辑：

kolourpaint ~/ws_loc/src/ros_navigation_humanoid/maps/map_1.pgm

说明： 白色区域代表可通行，黑色区域为障碍，灰色区域表示未知。

五、机器人模型展示

启动 URDF 模型显示以验证模型加载情况：

roslaunch ros_navigation_humanoid static_display.launch

六、导航配置修改（双足→轮式适配）

全局代价地图参数

roscd ros_navigation_humanoid/move_base_config
nano global_costmap_params.yaml

修改内容：

robot_base_frame: base_link
# 原配置为 pelvis

局部代价地图参数

nano local_costmap_params.yaml

修改内容：

robot_base_frame: base_link
# 原配置为 pelvis

局部规划器参数

nano base_local_planner_params.yaml

修改内容：

holonomic_robot: true
# 启用全向移动，适用于轮式机器人
# 原配置为 false

RViz 仿真节点

roscd ros_navigation_humanoid/src
nano rviz_sim.cpp

修改内容：

// 将 TF 子坐标系改为 base_link
map_trans.child_frame_id = "base_link";
// 原配置为 "pelvis"

七、重新编译与验证

重新编译修改后的代码：

cd ~/ws_loc
catkin_make

启动完整导航仿真，需分三个终端操作：

终端 1 - 启动 ROS 核心：

cd ~/ws_loc
roscore

终端 2 - 启动 RViz 仿真：

cd ~/ws_loc
roslaunch ros_navigation_humanoid rviz_sim.launch

终端 3 - 发布静态坐标变换：

# 发布 base_link 到 pelvis 的静态 TF，维持原有 TF 树结构
rosrun tf static_transform_publisher 0 0 0 0 0 0 base_link pelvis 100

完成上述配置后，即可发送导航目标点进行仿真测试。

八、回放 rosbag 验证机器人运动（可选）

修改 bag 播放启动文件

编辑 bag_play.launch，指定 bag 文件路径：

<param name="bag_file_path" value="/your/path/to/bagfile.bag" />

播放 rosbag

roslaunch g1_ros1_nav bag_play.launch

九、步态规划配置（可选，保留双足功能）

下载步态规划相关包

cd ~/ws_loc/src
git clone https://github.com/ahornung/humanoid_msgs.git
git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/humanoid_navigation.git

提取必要组件

cp -r humanoid_navigation/footstep_planner .
cp -r humanoid_navigation/gridmap_2d .

编译步态规划包

cd ~/ws_loc
catkin build
source devel/setup.bash

启动步态规划

roslaunch ros_navigation_humanoid foot_planner.launch