Costmap(代價地圖)

定義

代價地圖(Costmap)把原始地圖與感測器資料,轉換成路徑規劃演算法能直接運算的代價數值網格——每個位置的通行代價有多高,而不只是「這裡是牆、這裡是空地」的二元判斷。

關鍵特性

  • Global 與 Local 兩張獨立地圖:Global Costmap 涵蓋整張已知地圖、更新頻率低,供全域路徑規劃使用;Local Costmap 只涵蓋機器人周圍一小塊視窗、更新頻率高,供即時避障使用。
  • Layer 疊加計算static_layer(讀取靜態地圖)、obstacle_layer(讀取即時感測資料)、inflation_layer(把障礙物周圍代價往外膨脹)依序疊加,各自獨立開關、互不影響邏輯。
  • inflation_radius 需大於機器人半徑:膨脹層讓規劃器考慮機器人本體實際尺寸的安全餘裕,設太小規劃出的路徑可能貼著障礙物走、實際執行時撞上邊緣。

使用情境

  • Nav2 的 planner_servercontroller_server 都依賴代價地圖做決策,理解代價地圖是調校導航行為的核心前提。

延伸閱讀