velodyne＋cartographer 2D构建栅格地图

已经许久未更新博客，最近在做项目指标测试的时候，需要与单车cartographer建图进行对比实验。由于实验室的多线激光雷达是velodyne VLP16 而cartographer建图主要是利用速腾的rslidar16激光雷达来运行的，为了消除激光雷达型号对实验指标的影响，不得不进行改动。关于cartographer的安装相关问题就不在这里做过多说明，有需要的可以去参考这个链接cartographer安装
这篇博客主要说如何利用velodyne VLP16 进行cartographer 2D建图和地图保存。

程序修改

程序的需修改主要就两部分运行文件和激光雷达环境配置文件

launch文件创建与编写

在cartographer_ros/launch 文件夹下创建一个建图程序，可以自己随便命名，不和现有的重复就行。（我这里是demo_VLP16_2d.launch）。上程序：

<launch><param name="/use_sim_time" value="true" /><node name="cartographer_node" pkg="cartographer_ros"type="cartographer_node" args="-configuration_directory $(find cartographer_ros)/configuration_files-configuration_basename velodyne.lua"output="screen"><remap from="scan" to="scan" /></node><node name="cartographer_occupancy_grid_node" pkg="cartographer_ros"type="cartographer_occupancy_grid_node" args="-resolution 0.05" />
//resolution 0.05 这个参数可以修改，主要是建图时rviz中的分辨率<node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" required="true"args="-d $(find cartographer_ros)/configuration_files/demo_2d.rviz" /></launch>

lua 文件编写

在cartographer_ros/configuration_files文件夹下，创建velodyne的lua文件，我这里是velodyne.lua
将下面的代码复制进去。

include "map_builder.lua"
include "trajectory_builder.lua"options = {map_builder = MAP_BUILDER,trajectory_builder = TRAJECTORY_BUILDER,map_frame = "map",tracking_frame = "velodyne",published_frame = "velodyne",odom_frame = "odom",provide_odom_frame = true,publish_frame_projected_to_2d = false,use_odometry = false,use_nav_sat = false,use_landmarks = false,num_laser_scans = 1,num_multi_echo_laser_scans = 0,num_subdivisions_per_laser_scan = 1,num_point_clouds = 0,lookup_transform_timeout_sec = 0.2,submap_publish_period_sec = 0.3,pose_publish_period_sec = 5e-3,trajectory_publish_period_sec = 30e-3,rangefinder_sampling_ratio = 1.,odometry_sampling_ratio = 1.,fixed_frame_pose_sampling_ratio = 1.,imu_sampling_ratio = 1.,landmarks_sampling_ratio = 1.,
}MAP_BUILDER.use_trajectory_builder_2d = trueTRAJECTORY_BUILDER_2D.submaps.num_range_data = 35
TRAJECTORY_BUILDER_2D.min_range = 0.3
TRAJECTORY_BUILDER_2D.max_range = 8.
TRAJECTORY_BUILDER_2D.missing_data_ray_length = 1.
TRAJECTORY_BUILDER_2D.use_imu_data = false
TRAJECTORY_BUILDER_2D.use_online_correlative_scan_matching = true
TRAJECTORY_BUILDER_2D.real_time_correlative_scan_matcher.linear_search_window = 0.1
TRAJECTORY_BUILDER_2D.real_time_correlative_scan_matcher.translation_delta_cost_weight = 10.
TRAJECTORY_BUILDER_2D.real_time_correlative_scan_matcher.rotation_delta_cost_weight = 1e-1POSE_GRAPH.optimization_problem.huber_scale = 1e2
POSE_GRAPH.optimize_every_n_nodes = 35
POSE_GRAPH.constraint_builder.min_score = 0.65return options

完成上述两个文件，保存并重新编译cartographer功能包！！！！！一定要重新编译！！！注意如果是安按照我上面提供的连接安装的cartographer，编译时不能用catkin_make，用下面这句：

catkin_make_isolated --install --use-ninja

编译没问题后，就可以进行测试了。

测试

首先启动激光雷达，然后运行cartographer建图程序

roslaunch velodyne_pointcloud VLP16.launch
//
cd cartographer
source ioslated_devel/setup.bash
roslaunch cartographer_ros demo_VLP16_2d.launch

基本上到这里就可以出图了，下面是建图过程

地图保存

我一开始是想按照正常的cartographer2D栅格地图保存的方式来保存所建地图来着，但是觉得太费事了，还需要将.pbstream地图转换成.pgm和yaml格式。这里推荐大家一个好用的功能包，使用它就可以像保存gmapping栅格地图一样保存cartographer 2d地图了。这个功能包是基于map_server改进的，具体原理是由于carto保存地图格式和map_saver不一致，对相关源码进行修改即可，修改后的包在这个链接里戳这里
即使你已经安装了map_server这里不影响，你只需要新建一个工作空间将这个功能包复制进去，编译一下就可了。使用时，也是就是正常的地图保存指令rosrun map_server map_saver -f <绝对路径>/<地图名字>。
下面是我的建图

最近太懒了，一直没更新。重新振作起来，再次出发！！！
后面那个连接，如果GitHub登不上的可以私聊我，我给你发。或者过一阵子我看看能否上传资源。
（致谢：感谢同为工大你却那么优秀的@合工大机器人实验室！撒花✿✿ヽ(°▽°)ノ✿）