Part6.1ROS gmapping 建图实现

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#自动驾驶 #人工智能 #机器学习

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本文详细介绍了ROS（Robot Operating System）中的机器人定位与建图过程，包括新建功能包、配置gmapping节点、启动仿真环境、键盘控制小车运动、地图保存和读取服务。通过使用amcl、gmapping、map_server和move_base等包，实现了SLAM（Simultaneous Localization And Mapping）算法，创建并更新机器人工作环境的地图。此外，还涉及到了gazebo仿真环境的设置，以及如何通过rviz进行可视化操作。

1.新建功能包
导入依赖： amcl，gmapping，map_server，move_base
2.编写gmapping节点launch文件

<launch>
<!--仿真环境下设置为true-->
<param name="use_sim_time" value="true"/> 
    <node pkg="gmapping" type="slam_gmapping" name="slam_gmapping" output="screen">
     <!--雷达话题-->
      <remap from="scan" to="scan"/>
      <!--关键参数设置，与坐标系相关-->
      <param name="base_frame" value="base_footprint"/><!--底盘坐标系-->
      <param name="odom_frame" value="odom"/> <!--里程计坐标系-->

      <!--雷达的最大扫描范围-->
      <param name="map_update_interval" value="5.0"/>
      <param name="maxUrange" value="16.0"/>
      <param name="sigma" value="0.05"/>
      <param name="kernelSize" value="1"/>
      <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="srr" value="0.1"/>
      <param name="srt" value="0.2"/>
      <param name="str" value="0.1"/>
      <param name="stt" value="0.2"/>
      <param name="linearUpdate" value="1.0"/>
      <param name="angularUpdate" value="0.5"/>
      <param name="temporalUpdate" value="3.0"/>
      <param name="resampleThreshold" value="0.5"/>
      <param name="particles" value="30"/>
      <param name="xmin" value="-50.0"/>
      <param name="ymin" value="-50.0"/>
      <param name="xmax" value="50.0"/>
      <param name="ymax" value="50.0"/>
      <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"/>
    </node>
    
    
    <node pkg="joint_state_publisher" name="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" />
    <node pkg="robot_state_publisher" name="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" />

    <node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" args="-d $(find navigation)/config/navi.rviz"/>
    <!-- 可以保存 rviz 配置并后期直接使用-->
    <!--
    <node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" args="-d $(find my_nav_sum)/rviz/gmapping.rviz"/>
    -->
</launch>

3. 启动仿真环境

    <!-- 将 Urdf 文件的内容加载到参数服务器 -->
    <param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro $(find mycar_gazebo)/urdf/xacro/car.xacro" />
    <!-- 启动 gazebo -->
    <include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch" > 
    <!--导入写好的gazabo环境-->
     <arg name="world_name" value="$(find mycar_gazebo)/worlds/box_house.world" />
    </include>
   <!--深度相机的点云信息要进行坐标转换-->
   <node pkg="tf2_ros" type="static_transform_publisher" name="static_transform_publisher" args="0 0 0 -1.57 0 -1.57 /support /support_kinec" />
    <!-- 在 gazebo 中显示机器人模型 -->
    <node pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" name="model" args="-urdf -model mycar -param robot_description"  />
    </launch>

4.键盘控制小车运动

rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py

5.地图保存服务

<!--保存地图-->
<launch>
<!--对保存的文件进行封装-->
 <arg name="filename" value="$(find navigation)/map/nav" />
 <!--保存地图信息-->
 <node name="map_save" pkg="map_server" type="map_saver" args="-f $(arg filename)"/>
 </launch>

6.地图读取服务

<launch>
 <arg name="map" default="nav.yaml"/>
 <node name="map_server" pkg="map_server" type="map_server" args="$(find navigation)/map/$(arg map)"/>
</launch>