ROS与SLAM入门教程-hector_mapping参数介绍

ROS与SLAM入门教程-hector_mapping参数介绍

说明：

• 介绍hector_mapping建图包及相关参数

• hector_mapping是可以在没有里程测量的情况下以及在展示（传感器，平台或两者的）俯仰/俯仰运动的平台上使用的SLAM方法。

• 它利用现代LIDAR系统（如Hokuyo UTM-30LX）的高更新率，并以传感器的扫描速率（对于UTM-30LX为40Hz）提供2D姿态估计。

• 虽然系统不提供明确的循环关闭能力，但对于许多真实世界场景来说它足够准确。

• 该系统已成功应用于无人机地面机器人，无人地面车辆，手持式地图绘制设备以及来自四旋翼无人机的记录数据。

硬件要求：

• 要使用hector_mapping，您需要一个sensor_msgs / LaserScan数据源（例如Hokuyo UTM-30LX LIDAR或bagfiles）。
• 节点使用tf来转换扫描数据，因此LIDAR不需要固定， 不需要Odom数据。

ROS API：

• hector_mapping是基于LIDAR的SLAM的节点，没有里程计量和低计算资源。
• 为了简单起见，下面详细介绍的ROS API从用户角度提供了常用选项的信息，但不是所有可用于调试的选项。

（1）订阅的话题：

• scan (sensor_msgs/LaserScan) ，SLAM系统使用的激光扫描。
• syscommand (std_msgs/String) ，系统命令。 如果字符串等于“复位”，则地图和机器人姿势被重置为其初始状态。

（2）发布的话题：

• map_metadata (nav_msgs/MapMetaData) ，从此话题获取地图元数据，将其锁定并定期更新。
• map (nav_msgs/OccupancyGrid) ，从此话题获取地图数据，将其锁定并定期更新。
• slam_out_pose (geometry_msgs/PoseStamped) ，估计的机器人姿势没有协方差
• poseupdate (geometry_msgs/PoseWithCovarianceStamped) ，估计的机器人姿态具有高斯估计的不确定性

（3）服务：

• dynamic_map (nav_msgs/GetMap) ，调用此服务以获取地图数据

（4）参数：

• ~base_frame (string, default: base_link) ，机器人基本坐标系的名称。这是用于定位和用于激光扫描数据的变换
• ~map_frame (string, default: map_link) ，map 坐标系的名称。
• ~odom_frame (string, default: odom) ，里程坐标系的名称。
• ~map_resolution (double, default: 0.025) ，地图分辨率[m]。 这是网格单元边缘的长度。
• ~map_size (int, default: 1024) ，地图的大小[每个轴的单元格数量]。 地图是正方形的并且具有（map_size * map_size）网格单元。
• ~map_start_x (double, default: 0.5) ，/map的原点[0.0，1.0]在x轴上相对于网格图的位置。 0.5在中间。
• ~map_start_y (double, default: 0.5) ，/map的原点[0.0，1.0]在y轴上相对于网格图的位置。 0.5在中间。
• ~map_update_distance_thresh (double, default: 0.4) ，执行地图更新的阈值[m]。平台必须以米为单位计算，在地图上一次更新起算到直行距离达到参数值之后再更新。
• ~map_update_angle_thresh (double, default: 0.9) ，执行地图更新的阈值[rad]。平台必须以米为单位计算，在地图上一次更新起算到转动达到参数值之后再更新。
• ~map_pub_period (double, default: 2.0) ，地图发布周期
• ~map_multi_res_levels (int, default: 3) ，地图多分辨率网格级数。
• ~update_factor_free (double, default: 0.4) ，用于更新范围[0.0,1.0]中的空闲单元格的地图更新修改器。 值0.5表示没有变化。
• ~update_factor_occupied (double, default: 0.9) ，用于在范围[0.0,1.0]中更新被占用单元的地图更新修改器。 值0.5表示没有变化。
• ~laser_min_dist (double, default: 0.4) ，系统使用的激光扫描端点的最小距离[m]。 距离此值更近的扫描端点将被忽略。
• ~laser_max_dist (double, default: 30.0) ，系统使用的激光扫描端点的最大距离[m]。 超出此值的扫描端点将被忽略。
• ~laser_z_min_value (double, default: -1.0) ，相对于激光扫描器框架的最小高度[m]，用于系统使用的激光扫描端点。 低于此值的扫描端点将被忽略。
• ~laser_z_max_value (double, default: 1.0) ，相对于激光扫描仪框架的最大高度[m]，用于系统使用的激光扫描终点。 高于此值的扫描端点将被忽略。
• ~pub_map_odom_transform (bool, default: true) ，确定map-> odom转换是否应该由系统发布。
• ~output_timing (bool, default: false) ，通过ROS_INFO处理每个激光扫描的输出时序信息。
• ~scan_subscriber_queue_size (int, default: 5) ，扫描订阅器的队列大小。 如果日志文件以比实时速度更快的速度回放到hector_mapping，则应将此值设置为高值（例如50）。
• ~pub_map_scanmatch_transform (bool, default: true) ，确定scanmatcher到map的转换是否发布到TF.坐标名通过tf_map_scanmatch_transform_frame_name参数确定。
• ~tf_map_scanmatch_transform_frame_name (string, default: scanmatcher_frame) ，发布scanmatcher到map转换的坐标名。

要求的TF转换：

• → base_frame，通常是固定值，通过robot_state_publisher或tf static_transform_publisher周期广播。

提供的TF转换：

• map → odom，在地图坐标系内的当前机器人姿态的预估（pub_map_odom_transform参数为true才提供）

参考：

• http://wiki.ros.org/hector_slam/Tutorials/SettingUpForYourRobot
• http://wiki.ros.org/hector_mapping
• http://www.youtube.com/playlist?list=PL0E462904E5D35E29
• http://www.sim.tu-darmstadt.de/publ/download/2011_SSRR_KohlbrecherMeyerStrykKlingauf_Flexible_SLAM_System.pdf