はじめに

Nav2 ドキュメントのセットアップガイドによると TFツリーをREP 105に従って図1のように /map → /odom → /base_link　の変換を公開する必要がある　とあるが、図2のように /odom フレームなしで /map → /base_link の構成で動かすことができる。

この記事では/odom フレームなしでNav2を動かす手順についてTurtleBot3とGazebo Classic環境を用いて説明する。

なおこの記事では/odomフレームの存在理由については解説しないものとする。

　　　　　　　　　　　　　図1

　　　　　　　　　　　　　図2

環境

OS : ubuntu22.04LTS
ROS : ROS2 Iron (Humbleでも可)

ドキュメント通りNav2がインストールされており以下のサンプルが実行できる環境であること

 ros2 launch nav2_bringup tb3_simulation_launch.py headless:=False

手順

おおまかな手順

Gazebo のdiff driveから出るodometryのframe_idをmapに変更する。
nav2 parameter ファイルのglobal_frameのodomの部分をすべてmapに変更する。
通常通り起動する

必要なパッケージのインストール

sudo apt install ros-$ROS_DISTRO-navigation2
sudo apt install ros-$ROS_DISTRO-nav2-bringup
sudo apt install ros-$ROS_DISTRO-turtlebot3-gazebo

source /opt/ros/$ROS_DISTRO/setup.bash
export TURTLEBOT3_MODEL=waffle
export GAZEBO_MODEL_PATH=$GAZEBO_MODEL_PATH:/opt/ros/$ROS_DISTRO/share/turtlebot3_gazebo/models

turtlebot3のsdfファイル編集

odometry_frameのodomをmapに変更する。
(直接編集するのがいやな場合はコピーして別の場所にうつす)

/opt/ros/iron/share/nav2_bringup/worlds/waffle.model

<         <odometry_frame>map</odometry_frame>
---
>         <odometry_frame>odom</odometry_frame>

nav2 parameterのyamlファイル編集

Local costmapなどframeがodomになっている箇所をすべてmapに変更。

/opt/ros/iron/share/nav2_bringup/params/nav2_params.yaml

190c190
<       global_frame: map
---
>       global_frame: odom
312c312
<     local_frame: map
---
>     local_frame: odom

実行

sdf, yamlファイルをコピーして編集した場合、引数でファイルの絶対パスを指定。
(amclも起動しているがあってもなくても変わらないので無視)

ros2 launch nav2_bringup tb3_simulation_launch.py headless:=False robot_sdf:='/home/user/waffle.model' params_file:='/home/user/nav2_params.yaml'

TF 構成　（/odomがない）

おわりに

odom フレームなしでmap →　base_linkの構成でNav2を動かす方法について解説した。
応用事例としてはAutowareのTF構成がmap →　base_linkとなっているので、AutowareのLocalizationモジュールで自己位置推定した結果を直接入力してNav2を動かしたりできる。

そもそもodomフレームとは何か？何故odomフレームが必要なのか？については以下の記事を読んで下さい。

odomフレームなしでNav2を動かす