ROS与SLAM入门教程-激光雷达(Rplidar)slam_karto构建地图

ROS与SLAM入门教程-激光雷达(Rplidar)slam_karto构建地图

说明

• ROS与SLAM入门教程-激光雷达(Rplidar)slam_karto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rplidar一代驱动，https://github.com/ncnynl/rplidar_ros.git

步骤

• 安装slam_karto包

sudo apt-get install ros-indigo-slam-karto

• 建立工作空间（也可以利用现有的），编译包

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

## 激光雷达rplidar驱动
$ git clone https://github.com/ncnynl/rplidar_ros.git


## 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

创建激光雷达(Rplidar)的串口别名

• 确认idVendor和idProduct，ID后面的部分idVendor:idProduct

$ lsusb
Bus 001 Device 006: ID 10c4:ea60

• 新建 /etc/udev/rules.d/rplidar.rules文件，内容如下：(别名为rplidar，实际名称为：/dev/rplidar)

KERNEL=="ttyUSB*", ATTRS{idVendor}=="10c4", ATTRS{idProduct}=="ea60", MODE:="0666", GROUP:="dialout",  SYMLINK+="rplidar"    

• 增加当前用户对串口的默认访问权限：

$ sudo usermod -a -G dialout 用户名

• 使UDEV配置生效：（使串口的默认访问权限生效，需要重启机器）

$ sudo service udev reload
$ sudo service udev restart

制作雷达驱动启动文件

• 复制rplidar.launch到rplidar-laser.launch，并增加TF定义

$ roscd turtlebot_navigation
$ mkdir -p laser/driver
$ sudo cp ~/turtlebot_ws/src/rplidar_ros/launch/rplidar.launch laser/driver/rplidar_laser.launch

• 打开rplidar_laser.launch，并修改

$ rosed turtlebot_navigation rplidar_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/rplidar"/>，设置好别名，或直接端口/dev/ttyUSB0
• 增加TF：

<node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="base_to_laser" args="0.0 0.0 0.18 0 0.0 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

• 完整代码如下：

<launch>
  <node name="rplidarNode"          pkg="rplidar_ros"  type="rplidarNode" output="screen">
  <param name="serial_port"         type="string" value="/dev/ttyUSB0"/>  
  <param name="serial_baudrate"     type="int"    value="115200"/>
  <param name="frame_id"            type="string" value="laser"/>
  <param name="inverted"            type="bool"   value="false"/>
  <param name="angle_compensate"    type="bool"   value="true"/>
  </node>

  <node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="base_to_laser" args="0.0 0.0 0.18 0 0.0 0.0 base_link laser 100"/>
</launch>

检查turtlebot_navigation包

• 增加rplidar_karto_demo.launch文件，用于启动slam_karto.

$ roscd  turtlebot_navigation
$ touch  launch/rplidar_karto_demo.launch
$ rosed  launch/rplidar_karto_demo.launch

• 输入内容：

<launch>

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

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

  <!-- karto.launch-->
  <arg name="custom_karto_launch_file" default="$(find turtlebot_navigation)/launch/includes/karto/$(arg laser_type)_karto.launch.xml"/>
  <include file="$(arg custom_karto_launch_file)"/>

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


</launch>

• 设置laser_type为rplidar.

• 增加rplidar_karto.launch.xml文件，执行karto建图

$ roscd  turtlebot_navigation
$ touch  launch/includes/karto/rplidar_karto.launch.xml 
$ rosed  launch/includes/karto/rplidar_karto.launch.xml 

• 输入内容：

<launch>
  <node pkg="slam_karto" type="slam_karto" name="slam_karto" output="screen">
    <remap from="scan" to="scan"/>
    <param name="odom_frame" value="odom"/>
    <param name="map_update_interval" value="25"/>
    <param name="resolution" value="0.025"/>
  </node>
</launch>

测试激光雷达karto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karto,用于构建地图

$ roslaunch turtlebot_navigation rplidar_karto_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/rplidar_karto
$ ls ~/map   #查看内容，包含rplidar_karto.pgm  rplidar_karto.yaml

• 查看地图，已经生成rplidar_karto.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

• 查看Turtlebot入门-自主行驶