实验三 Gmapping建图
体验内容
使用gmapping方法利用turtlebot底盘移动信息和激光雷达数据进行建图。
1. 安装一些依赖包
sudo apt-get install ros-melodic-move-base*
sudo apt-get install ros-melodic-map-server*
sudo apt-get install ros-melodic-amcl*
sudo apt-get install ros-melodic-navigation*
sudo apt-get install ros-melodic-openslam-gmapping
2. 新建launch文件及其配置文件
(1)rplidar_gmapping.launch.xml
在turtlebot_ws/src/turtlebot_apps/turtlebot_navigation/launch/includes/gmapping/
目录下新建文件rplidar_gmapping.launch.xml
<launch><arg name="scan_topic" default="scan" /><arg name="base_frame" default="base_footprint"/><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="0.01"/><param name="maxUrange" value="4.0"/><param name="maxRange" value="5.0"/><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="30"/><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="8"/><!--<param name="xmin" value="-50.0"/><param name="ymin" value="-50.0"/><param name="xmax" value="50.0"/><param name="ymax" value="50.0"/>make the starting size small for the benefit of the Android client's memory...--><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="$(arg scan_topic)"/></node>
</launch>
(2)rplidar_gmapping_demo.launch
在turtlebot_ws/src/turtlebot_apps/turtlebot_navigation/launch/
目录下新建文件rplidar_gmapping_demo.launch
<launch><!-- 2D_laser --><arg name="2D_laser" default="rplidar"/><include file="$(find rplidar_ros)/launch/rplidar.launch"></include><!-- Gmapping --><arg name="custom_gmapping_launch_file" default="$(find turtlebot_navigation)/launch/includes/gmapping/$(arg 2D_laser)_gmapping.launch.xml"/><include file="$(arg custom_gmapping_launch_file)"/><!-- Move base --><include file="$(find turtlebot_navigation)/launch/includes/move_base.launch.xml"/></launch>
(3)修改rplidar.launch
对turtlebot_ws/src/rplidar_ros/launch
目录下的文件rplidar.launch
进行修改,添加一句
<node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="base_to_laser" args="0.0 0.0 0.18 0.0 0.0 1.0 0.0 base_link laser 100"/>
注意要添加在前一个
</node>
后面,并且注意空格。
3. 运行
roscore
roslaunch turtlebot_bringup minimal.launch
roslaunch turtlebot_navigation rplidar_gmapping_demo.launch
rviz
将map数据Add
进来,并选择好话题。
启动键盘控制,可以看到rviz程序中显示的地图在发生变化。
roslaunch turtlebot_teleop keyboard_teleop.launch
查看tf树和graph图
rosrun rqt_tf_tree rqt_tf_tree
rqt_graph
得到一张如下图所示的建图结果。
此时分析一下工作中的节点和信息流
保存地图的操作如下,将得到一张图片和一个地图配置文件。
rosrun map_server map_saver -f <path>
作业内容
一、rosbag
自学rosbag,理解时间戳概念,写出rosbag的相关指令,利用rosbag储存的信息和gmapping,完成建图。
在控制turtlebot执行运动和建图之前,首先打开一个终端运行
rosbag record -a
录制完成后,在该终端按Ctrl+C结束录制,生成了数据包。
断开turtlebot、激光雷达与计算机的连接,重新开启终端,执行
roscore
roslaunch turtlebot_navigation rplidar_gmapping_demo.launch
rviz
rosbag play <filename>.bag
二、在gazebo中实现gmapping
使用中国大学慕课网《机器人操作系统入门》课程的仿真环境,其代码的位置为:
Kinetic:https://github.com/DroidAITech/ROS-Academy-for-Beginners/tree/kinetic
Melodic:https://github.com/DroidAITech/ROS-Academy-for-Beginners/tree/melodic
创建工作空间,将上面链接中下载的代码放入src目录中,进行编译即可。
可能会遇到cmake
报错,提示qt
出现问题,需要安装qt,参考:
- https://blog.csdn.net/x356982611/article/details/71169940
- https://blog.csdn.net/weixin_41477306/article/details/95743555
成功编译后,运行
roscore
roslaunch robot_sim_demo robot_spawn.launch
roslaunch slam_sim_demo gmapping_demo.launch
roslaunch slam_sim_demo view_slam.launch
可以使用rviz
中2D Nav Goal
工具指定目标位姿,使机器人运动起来。
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