Jetson + ROS 2 上部署 Navigation2 (Nav2) 導航系統

針對 Jetson + ROS 2 上部署 Navigation2 (Nav2) 導航系統 的完整流程，

包含 SLAM 建圖、地圖儲存、定位（AMCL）、路徑規劃與移動控制。

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🧰 環境需求

硬體：

• Jetson Nano / Xavier / Orin 系列

• 雷射雷達（如 RPLIDAR、Hokuyo）

• 底盤驅動（支援 cmd_vel 控制）

• IMU（建議，有助於定位穩定）

軟體：

• ROS 2 Foxy / Humble / Iron（建議使用 LTS 版本）

• navigation2, slam_toolbox, robot_state_publisher, rviz2

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🔁 部署流程總覽

css
[SLAM建圖] → [儲存地圖] → [AMCL定位] → [Nav2導航] → [移動控制]

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🔧 1. 安裝套件

bash
sudo apt update
sudo apt install ros-humble-navigation2 ros-humble-nav2-bringup \
                 ros-humble-slam-toolbox ros-humble-map-server \
                 ros-humble-amcl ros-humble-rviz2

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📌 2. 啟動 SLAM 建圖

建立啟動檔（如 slam_launch.py）

python
from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Node

def generate_launch_description():
    return LaunchDescription([
        Node(
            package='slam_toolbox',
            executable='sync_slam_toolbox_node',
            name='slam_toolbox',
            parameters=[{'use_sim_time': False}],
            output='screen'
        ),
        Node(
            package='rviz2',
            executable='rviz2',
            name='rviz2',
            arguments=['-d', '/path/to/your/slam_config.rviz']
        )
    ])

執行：

bash
ros2 launch your_package slam_launch.py

🟢 此時在 RViz 中可以看到地圖隨著機器人移動而繪製。

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💾 3. 儲存地圖

bash
ros2 run nav2_map_server map_saver_cli -f ~/my_map

將會產生：

• my_map.yaml

• my_map.pgm

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🎯 4. AMCL 定位 + 載入地圖

啟動定位（localization_launch.py）：

python
from launch import LaunchDescription
from launch_ros.actions import Node

def generate_launch_description():
    return LaunchDescription([
        Node(
            package='nav2_map_server',
            executable='map_server',
            parameters=['map.yaml']
        ),
        Node(
            package='nav2_amcl',
            executable='amcl',
            parameters=[{'use_sim_time': False}]
        ),
        Node(
            package='rviz2',
            executable='rviz2',
            arguments=['-d', 'nav2_config.rviz']
        )
    ])

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🧭 5. 啟動 Navigation2 堆疊

官方方式（Nav2 Bringup）：

bash
ros2 launch nav2_bringup navigation_launch.py \
    use_sim_time:=False map:=/path/to/map.yaml

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🕹️ 6. RViz2 進行導航測試

• 在 RViz2 中設定機器人初始位置（2D Pose Estimate）

• 使用「2D Nav Goal」點選目標位置

• 機器人應該開始移動並避開障礙

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📌 小提醒（Jetson 實務）

注意事項	建議
效能瓶頸	Jetson Nano 請搭配 swap 或增加 ZRAM
時間同步	若無 RTC，建議搭配 NTP 或硬體 IMU 校準
驅動整合	確保你的底盤可接收 cmd_vel 並回報 TF
RViz 設定	可用 headless 模式或遠端執行減少 CPU 負擔
TF 配置	檢查 base_link、odom、map 之間的關係完整性

📂 範例資料夾結構

arduino
your_nav2_ws/
├── maps/
│   └── my_map.yaml + my_map.pgm
├── launch/
│   └── slam_launch.py
│   └── localization_launch.py
├── rviz/
│   └── slam_config.rviz
│   └── nav2_config.rviz
└── config/
    └── nav2_params.yaml

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如果你需要我提供：

• ✅ 範例 nav2_params.yaml

• ✅ 整合 imu + wheel odometry 的 TF 設定方式

• ✅ Jetson Nano 專用優化建議（SWAP、ZRAM、headless RViz）