1. 项目概览

Autonomy 系统分层架构

1.1 是什么

Autonomy（libautonomy）是一套自主移动机器人软件框架，核心用 CMake + C++17 构建，提供：

  • 2D 导航栈：代价地图、全局规划、局部控制、行为树编排

  • 定位与建图：视觉 SLAM（Atlas）、地图服务

  • 通信运行时：Autolink（Node / Channel / Service / Action）

  • 可选桥接：gRPC、ROS 2 兼容消息（commsgs）

设计目标：可独立运行（不强制依赖 ROS 2），同时保持与 Navigation2 等生态的语义对齐，降低迁移与集成成本。

1.2 设计原则

原则

说明

模块化

各子系统以独立库形式组织，通过接口与配置解耦

插件化

规划器、控制器、BT 节点等以插件动态加载

配置驱动

Lua → Protobuf 统一配置管线

Nav2 对齐

接口语义、BT 结构、代价地图用法对标 Navigation2

跨平台

x86-64 / ARM64；推荐 Ubuntu 22.04

1.3 与 ROS 2 的关系

维度

Autonomy

ROS 2

运行时

Autolink（可进程内/共享内存/RTPS）

rclcpp / DDS

是否必须 ROS

否，核心可独立运行

是

消息类型

commsgs（与 ROS 消息结构兼容）

标准 *_msgs

导航栈对标

planning / control / navigator

nav2_*

可视化

Bridge / 外部工具

RViz2、Foxglove 等

Autonomy 不是 ROS 2 的替代品，而是可独立部署、并按需与 ROS 2 工具链互操作的框架。详见 §6 生态集成。

1.4 核心能力一览

领域

模块

状态

通信

autolink

✅ 运行时完整

定位

localization（Atlas VSLAM）

✅ Atlas 已实现

地图

map（costmap_2d / grid_map）

✅

规划

planning（NavFn / Dijkstra / Theta*）

✅

控制

control

⏳ 骨架 + Checker，主循环待完成

编排

navigator（行为树）

⏳ 配置/XML 就绪，BT 栈待恢复

桥接

bridge（gRPC）

⏳ 部分实现

系统

system::Autonomy

✅ 统一入口

1.5 适用场景

  • 室内/结构化环境的移动机器人导航研发

  • 需要脱离 ROS 2 运行时的嵌入式或车载部署

  • 基于 Navigation2 经验、希望迁移到统一 C++ 框架的团队

  • 视觉 SLAM + 2D 导航的复合系统原型

1.6 相关链接

资源

地址

GitHub

https://github.com/quandy2020/autonomy

Gitee

https://gitee.com/quanduyong/autonomy

在线文档

https://autonomy.readthedocs.io

许可证

Apache 2.0