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ROS与SLAM入门教程-激光雷达(EAI F4)gmapping构建地图

ROS与SLAM入门教程-激光雷达(EAI F4)gmapping构建地图

说明

  • 介绍Turtlebot搭载激光雷达(EAI F4)通过gmapping构建地图

准备

  • 测试环境ubuntu14.04 + indigo
  • 已安装Turtlebot包，具体安装：deb包安装 | 源码安装
  • 依赖包：
    • Turtlebot应用包，https://github.com/ncnynl/turtlebot_apps.git
    • 激光雷达驱动，https://github.com/EAIBOT/flashgo.git

步骤

$ mkdir -p  ~/turtlebot_ws/src
$ cd   ~/turtlebot_ws/src

## turtlebot建图依赖包
$ git clone https://github.com/turtlebot/turtlebot_apps 


#编译
$ cd  ~/turtlebot_ws
$ catkin_make
  • 添加环境变量，在~/.bashrc最后添加一行：
$ source /home/ubu/turtlebot_ws/devel/setup.bash
  • 刷新配置
$ source ~/.bashrc
  • 或
$ rospack profile

制作雷达驱动启动文件

  • 复制lidar.launch到flashlidar-laser.launch，并增加TF定义
$ roscd turtlebot_navigation
$ mkdir -p laser/driver
$ sudo cp ~/turtlebot_ws/src/flashgo/launch/lidar.launch laser/driver/flashlidar_laser.launch
  • 打开flashgolidar_laser.launch，并修改
$ rosed turtlebot_navigation flashlidar_laser.launch
  • 检查frame_id是否指定为laser
<param name="frame_id" type="string" value="laser"/>
  • 查看serial_port是否指定正确端口，使用别名
  • 检查端口：<param name="serial_port" type="string" value="/dev/flashlidar"/>，设置好别名.
  • 增加TF：
<node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="base_to_laser" args="0.0 0.0 0.18 3.14 3.14 0.0 base_link laser 100"/>

  • 修改为args="0.0 0.0 0.18 0 0.0 0.0 为自己的实际安装位置。详情查看,static_transform_publisher部分

  • static_transform_publisher x y z qx qy qz qw frame_id child_frame_id period_in_ms

  • 这里我假设底盘的中心点为0，雷达放在机器人托盘中心位置，X为0，高度为18CM,Z为0.18m

  • TF的单位使用米的，测量单位是CM

  • 特别提醒：

    • EAI F4激光雷达的坐标系是顺时针坐标系, 一般ROS小车坐标系是逆时针坐标系，所以需要做坐标系变换。
    • 即qx qy 分别要设置为3.14 3.14

  • 完整代码如下：

<launch>
  <node name="flashgo_node"          pkg="flashgo"  type="flashgo_node" output="screen">
    <param name="serial_port"         type="string" value="/dev/flashlidar"/>
    <param name="serial_baudrate"     type="int"    value="115200"/>
    <param name="frame_id"            type="string" value="laser"/>
    <param name="angle_compensate"    type="bool"   value="true"/>
    <param name="ignore_array"        type="string" value="" />
    <param name="ignore_value"        type="double"  value="0" />
  </node>

  <node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="base_to_laser" args="0.0 0.0 0.18 3.14 3.14 0.0 base_link laser 100"/>
</launch>

检查turtlebot_navigation包

  • 增加flashlidar_gmapping_demo.launch文件，用于启动gmapping.
$ roscd  turtlebot_navigation
$ touch  launch/flashlidar_gmapping_demo.launch
$ rosed  launch/flashlidar_gmapping_demo.launch
  • 输入内容：
<launch>

  <!-- Define laser type-->
  <arg name="laser_type" default="flashlidar" />

  <!-- laser driver -->
  <include file="$(find turtlebot_navigation)/laser/driver/$(arg laser_type)_laser.launch" />

  <!-- Gmapping -->
  <arg name="custom_gmapping_launch_file" default="$(find turtlebot_navigation)/launch/includes/gmapping/$(arg laser_type)_gmapping.launch.xml"/>
  <include file="$(arg custom_gmapping_launch_file)"/>

  <!-- Move base -->
  <include file="$(find turtlebot_navigation)/launch/includes/move_base.launch.xml"/>


</launch>

  • 设置laser_type为flashlidar.

  • 增加flashlidar_gmapping.launch.xml文件，执行gmapping建图

$ roscd  turtlebot_navigation
$ touch  launch/includes/gmapping/flashlidar_gmapping.launch.xml 
$ rosed  launch/includes/gmapping/flashlidar_gmapping.launch.xml
  • 输入内容：
  <launch>
  <arg name="scan_topic"  default="scan" />
  <arg name="base_frame"  default="base_link"/>
  <arg name="odom_frame"  default="odom"/>

  <node pkg="gmapping" type="slam_gmapping" name="slam_gmapping" output="screen">
    <param name="base_frame" value="$(arg base_frame)"/>
    <param name="odom_frame" value="$(arg odom_frame)"/>
    <param name="map_update_interval" value="0.05"/>
    <param name="maxUrange" value="6.0"/>
    <param name="maxRange" value="6.0"/>
    <param name="sigma" value="0.05"/>
    <param name="kernelSize" value="3"/>
    <param name="lstep" value="0.05"/>
    <param name="astep" value="0.05"/>
    <param name="iterations" value="5"/>
    <param name="lsigma" value="0.075"/>
    <param name="ogain" value="3.0"/>
    <param name="lskip" value="0"/>
    <param name="minimumScore" value="0"/>
    <param name="srr" value="0.01"/>
    <param name="srt" value="0.02"/>
    <param name="str" value="0.01"/>
    <param name="stt" value="0.02"/>
    <param name="linearUpdate" value="0.05"/>
    <param name="angularUpdate" value="0.0436"/>
    <param name="temporalUpdate" value="-1.0"/>
    <param name="resampleThreshold" value="0.5"/>
    <param name="particles" value="100"/>

    <param name="xmin" value="-1.0"/>
    <param name="ymin" value="-1.0"/>
    <param name="xmax" value="1.0"/>
    <param name="ymax" value="1.0"/>

    <param name="delta" value="0.05"/>
    <param name="llsamplerange" value="0.01"/>
    <param name="llsamplestep" value="0.01"/>
    <param name="lasamplerange" value="0.005"/>
    <param name="lasamplestep" value="0.005"/>
    <remap from="scan" to="$(arg scan_topic)"/>
  </node>
</launch>

测试激光雷达gmapping构建地图

  • 上网本新开端口，打开roscore
$ roscore
  • 上网本新开端口，启动turtlebot
$ roslaunch turtlebot_bringup minimal.launch
  • 上网本新开端口，启动gmapping,用于构建地图
$ roslaunch turtlebot_navigation flashlidar_gmapping_demo.launch
  • 工作机或上网本新开端口，启动键盘操作Turtlebot
$ roslaunch turtlebot_teleop keyboard_teleop.launch
  • 工作机或上网本新开端口，启动rviz，实时查看建图情况
$ roslaunch turtlebot_rviz_launchers view_navigation.launch

构建地图结束保存地图

  • 上网本新开端口，建立目录，保存地图
$ mkdir -p ~/map
$ rosrun map_server map_saver -f ~/map/flashlidar_gmapping
$ ls ~/map   #查看内容，包含flashlidar_gmapping.pgm  flashlidar_gmapping.yaml
  • 查看地图，已经生成flashlidar_gmapping.pgm文件，可以用图像浏览器（gimp, eog, gthumb, 等等)打开查看。

利用地图进行AMCL

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标签: ros与slam入门教程