Nav2で経路はあるのに進めない原因を調べる

目次 — 知りたいところから読む

入力を変えて確かめる

実験パネルを開き、実行を押すとPythonを読み込みます。停止と初期値へのリセットができます。結果はこの端末内で計算します。Pythonのインストールは不要です。

下にあるローカル実行の手順は、配布ソースを再現するための任意の手順です。ブラウザ実験には不要です。

実験パネルを別タブで開く

再現用ソースをダウンロード

前提と読み方

前提知識 Nav2の起動とRViz表示ができ、TFと速度指令を理解していること。

実装・実験 · 本文の条件と確認項目に沿って、計算例や比較表を追う。

ブラウザでフットプリントの幾何を比較する

上のパネルで長方形の長さ・幅、通路幅、向き、横方向の位置を変更します。図と符号付き隙間は、無限に続く平行な2つの壁と正確な長方形の幾何計算です。ROSやローカルPythonは不要です。下に残した診断手順とは別の計算例です。

初期値は幅0.60 m、通路幅0.80 m、角度と横ずれゼロで、両側の隙間は0.10 mです。30度、横ずれ0.10 m、90度、広い通路を比較してください。正面向きで収まっても、回すと角が壁に重なる場合があります。A/Bは共通の表示範囲でxとyを等縮尺にし、表には4頂点の世界座標をm単位で示します。

茶色の破線の半径は R=√(L²+B²)/2。中心を固定して1回転したときの全姿勢を包む円です。その全回転における最小隙間を W/2−|e|−R で解析的に計算します。角度のサンプリングによる近似ではありません。特定の角度までの旋回、計画した軌跡の掃引領域、車両が実行できる動作を表すものではありません。90度の姿勢が収まっても途中の姿勢で重なる場合があります。長方形を想定外形の全体とし、追加のパディングはありません。

入力範囲は教材用の仮定です。地図セル、障害物観測、インフレーションのコスト、位置推定誤差、積載物、TF、プランナ、コントローラ、速度指令、Nav2実行は含みません。正の隙間から通行可能性や安全性は判定できません。円は説明用の包絡で、robot_radiusの設定推奨ではありません。Nav2 tuning guide は外形とインフレーションを区別し、Inflation Layer parameters はここで計算しないコストを説明しています。参照確認日: 2026-09-20。

指定した地図・姿勢・ゴールの確認は別のナビゲーションLabへ。実際の停止原因を調べる手順は下へ続きます。

経路の線が見えるのにロボットが進まないときは、計画と実行を分けて調べる。経路が存在しても、現在の車体姿勢から実行できる速度指令があるとは限らない。対象はROS 2/Nav2 Jazzy。以下は公式資料を基にした診断手順で、実機走行を検証した記事ではない。

まず同じ停止場面を保存する

停止時のglobal path、local/global costmap、footprint、TF、オドメトリ、速度指令、アクションの結果とログをそろえる。RVizでは同じ時刻・同じ座標で重ねて見る。起動直後と数秒後の画面を比較して原因を断定しない。rosbag2の再生手順を使うと、入力条件をそろえやすい。

車体が通る幾何条件を確認する

幅0.60 mの車体を幅0.80 mの通路へ正対させると、中心にある場合の左右の余裕は0.10 mずつである。これは静的な寸法計算にすぎず、位置推定誤差、壁の厚みの表現、積載物、旋回時の張り出しは含まない。長方形は向きが変わると必要な幅も変わる。

footprintは車体外形の多角形、robot_radiusは円による近似に使う。入力した寸法とRViz上の輪郭を比較し、メートル単位、base_linkからの原点、センサや荷物の突き出しを確認する。Nav2のチューニングガイドでは車体形状とコスト場を扱っている。停止を消すために実物より小さい輪郭へ変更してはいけない。

コストは物理的な壁と同じではない

障害物レイヤーは観測を地図へ反映し、inflationは障害物周辺に距離に応じたコストを広げる。inflation_radiusはその広がり、cost_scaling_factorは減衰の速さに関係する。ほかの条件が同じなら、scalingを大きくすると距離による指数減衰が速くなる。Inflation Layerの説明を参照する。

高コストの帯をすべて「絶対に入れない領域」と読むのも、inflation_radiusをそのまま車体の最低離隔距離と読むのも正確ではない。衝突判定、車体外形、各planner/controllerのコスト利用を合わせて考える。global mapは通れてもlocal mapに古い障害物が残るなら、センサのclearing、観測範囲、TFの有効時刻を先に確認する。

経路から実行可能な動きへ

経路は通る場所を示す。controllerは現在速度や運動制約を考えて次の指令を作る。狭い場所で大きく向きを変える、最小旋回半径がある車体にその場回転を求める、加速度制限で候補が実行できない、といった不一致が停止につながり得る。

Controller Serverの資料で、選択中のcontroller・progress checker・goal checkerを確認する。progress checkerは進捗、goal checkerは到達を判定する仕組みであり、単に同じ「止まる設定」ではない。プラグイン名とエラーメッセージを記録してから、そのプラグインの制約を読む。

指令がどこで消えるかを追う

観察	次の確認
controllerが有効な指令を作れない	local costmap、TF、運動制約、候補軌道の評価
controllerの出力は非ゼロ、最後の出力はゼロ	velocity smoother、collision monitor、手動停止、優先順位切替
最後の出力も非ゼロ、車輪は動かない	topic名・型、driver、enable状態、制御モード
動くがすぐに失敗扱いになる	odometryと実際の移動、progress checkerの条件

/cmd_velという名前だけで最終段と決めつけない。構成によって中間topicがあり、TwistとTwistStampedも異なる。ros2 topic info <実際のtopic名> --verboseで配信元・購読先・型を追う。停止機能を解除して診断するのではなく、どの条件が成立して停止したかをログで確認する。

変更を一つずつ判定する

通路、開始姿勢、目標、地図、入力ログを固定し、一項目だけ変更する。到達の有無に加えて、最小離隔、停止回数、指令、失敗理由を比較する。本記事の0.10 mという計算から安全な余裕値を決めることはできない。実機の寸法と誤差、利用環境に基づく別の確認が必要である。

起動そのものが不安定なら、先にNav2の最小構成へ戻る。構成が安定してから診断を始めると、地図の問題とドライバの問題を混ぜずに説明できる。