Rviz介绍

💡 什么是 Rviz？

🛠️ Rviz 界面四大核心板块板

📦 导航中必须掌握的插件 (Displays)

• Fixed Frame: 这是所有数据的基准。导航模式下必须设为 map。如果设为 base_link，地图会绕着机器人转，非常混乱。

• 作用：显示机器人的 3D 形状。

• 关键点：依赖于 robot_description 话题和正确的 TF 变换。

• 作用：显示静态地图（.pgm 文件内容）。

• 必改参数：ROS 2 中必须将 Durability Policy 改为 Transient Local。

• 作用：显示雷达扫描到的红点（障碍物）。

• 调试：如果红点和地图墙壁重合，说明定位准确；如果有偏移，说明定位漂移了。

• 作用：显示机器人周围的“危险区域”（膨胀层）。

• 注意：包含 Global Costmap（全局避障区域）和 Local Costmap（局部避障区域）。

🚦 Rviz 状态颜色学（快速排查报错）

• ✅ 绿色 (Ok)：数据接收正常，坐标变换（TF）正确。

• 🟡 黄色 (Warning)：虽然收到了数据，但存在小问题。例如：数据频率太低，或者 Fixed Frame 设置可能有误。

• 🔴 红色 (Error)：致命错误。
• 常见提示：No transform from [xxx] to [map]。
• 原因：通常是 TF 树断了，或者对应的节点（如 AMCL）根本没启动。
• 💡 技巧：此时请运行 ros2 run tf2_tools view_frames 查看 PDF，确认哪一环断开了。

🚀 进阶技巧：Rviz 配置文件 (.rviz)

• 保存配置：配置好所有插件后，点击 File -> Save Config As，保存为一个 .rviz 文件。

• 自动加载：在 Launch 文件启动 rviz2 节点时，通过参数指定这个文件。
• 代码示例：arguments=['-d', rviz_config_path]。
• 这也是为什么 wpr_simulation2 的脚本一启动就能看到特定界面的原因。

Rviz导航工作原理简述

1.静态层（Static Layer）：

2.定位变换层（Transform Layer - 核心）：

• map -> odom：由定位插件（如 AMCL）发布。它告诉系统机器人相对于地图原点在哪里。

• odom -> base_link：由机器人驱动或仿真器发布。它告诉系统机器人相对于出发点走了多远。

• base_link -> sensor：由 robot_state_publisher 根据 URDF 模型发布。它告诉系统雷达安装在机器人的什么位置。

3.感知与代价层（Perception & Costmap Layer）：

4.交互层（Interactive Layer）：

Rviz故障排除手册

注意：在设置位姿时，箭头的方向即机器人的正前方（通常是红色 X 轴方向）

报错排查小工具

• TF 树可视化：Bash
用途：检查 map -> odom -> base_link 是否连通。

• Rviz 报错日志查看： 提醒用户点击左侧红色报错项的展开符号，查看具体的 Message，那里通常会写明是 Transform Timeout 还是 Message Filter dropped。

1. 地图加载与显示问题

• 现象：提示 No map received，或者 Rviz 界面全黑。

• 原因：
1. 路径错误：Launch 文件指向了默认安装目录下的空白地图，而不是你保存的地图。
2. QoS配置策略：如果map的 Reliability 设置不匹配（例如传感器是 Best Effort 而 Rviz 是 Reliable），会导致数据看似在传输但 Rviz 不显示。

• 解决方案：
• 修改 Launch：使用 os.path.expanduser('~') 指向你主目录下的 .yaml 绝对路径。
• 修改map的Update Topic的Reliability配置

2. 坐标变换与状态报错

• 现象：Global Status: Error，提示 Fixed Frame [map] does not exist。

• 原因：
1. TF 树断裂：机器人的 base_link 和 map 之间没有建立联系。
2. 定位未初始化：Nav2 在没有确定初始位置前，不会发布 map 坐标系。

• 解决方案：
• 手动对齐：使用 Rviz 工具栏的 2D Pose Estimate 在地图上点击并拖动，手动给机器人指定初始位姿。

3. 机器人模型（RobotModel）显示

• 现象：看不到机器人模型，或者显示的是错误的方块/其他模型。

• 原因：
1. 插件缺失：没有在 Displays 面板中添加 RobotModel。
2. 话题错误：Description Topic 没设为 /robot_description。
3. 环境冲突：旧的编译缓存导致模型路径解析失败。

• 解决方案：
• 添加插件：在 Rviz 左侧 Add -> RobotModel，并将 Topic 设置正确。
• 清理编译：如果模型显示异常，运行 rm -rf build install log 后重新执行 colcon build --symlink-install。

4. 代价地图（Costmap）残留

• 现象：地图上残留了虚假的障碍物阴影。

• 原因：传感器历史数据留在缓冲区，或者定位初始化前的错误扫描。

• 解决方案：
• 指令清理
• 清除全局代价地图（Global Costmap）
• 清除局部代价地图（Local Costmap）
• 面板清理：在 Rviz 中添加 Nav2 Panel 面板，点击 Reset Costmaps 按钮。