ROS导航实现：SLAM建图（slam_gmapping）与保存(map_server)

导航实现：SLAM建图

先安装相关的ROS功能包:

安装 gmapping 包(用于构建地图):sudo apt install ros-<ROS版本>-gmapping
安装地图服务包(用于保存与读取地图):sudo apt install ros-<ROS版本>-map-server
安装 navigation 包(用于定位以及路径规划):sudo apt install ros-<ROS版本>-navigation

新建功能包，并导入依赖: gmapping map_server amcl move_base，其中gampping用于构建地图，map_server用于保存与读取地图，amcl用于定位，move_base用于路径规划

（1）编写gmapping相关的launch文件

复制并修改如下:

<launch>
<param name="use_sim_time" value="true"/>是否使用仿真时间（仿真时要设置为True）
    <node pkg="gmapping" type="slam_gmapping" name="slam_gmapping" output="screen">
      <remap from="scan" to="scan"/>设置雷达话题，前面仿真雷达设置的话题就是scan
      <param name="base_frame" value="base_footprint"/><!--底盘坐标系-->
      <param name="odom_frame" value="odom"/> <!--里程计坐标系-->
      <param name="map_update_interval" value="5.0"/>地图更新频率间隔
      <param name="maxUrange" value="16.0"/>雷达测试范围最大16m
      <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" />
    <!-- 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>

（2）启动Gazebo仿真环境和编写好的slam.launch文件

（3）在RVIZ中添加组件

添加机器人模型RobotModel
添加Laserscan并设置Topic话题scan
添加坐标系组件TF，Fram下即可找到map，odom
添加map组件用于建图，设置topic，发布话题栅格地图数据，这里设置为map

即可看到如下效果：

（4）在rviz中配置好之后，可以将目前配置保存：左上角save config as，保存到该功能包的config文件夹下，并在rivz启动中添加参数，以后启动就可以自动配置。

<node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" args="-d $find(功能包名) 功能包内的相对路径"/>

（5）启动键盘控制节点

rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py

控制小车运动，绕着地图走一圈建图。

SLAM建图

建图结果如图所示，白色部分是无障碍物可以走的地方，黑色圈出部位为障碍物信息。

（6）保存地图map_server

如果直接关闭rviz退出，那么建好的地图将会消失，所以要编写launch文件进行保存操作

<launch>
    <arg name="filename" value="$(find mycar_nav)/map/nav" />
    <node name="map_save" pkg="map_server" type="map_saver" args="-f $(arg filename)" />
</launch>

可以看到在指定路径下产生了两个文件map_save.pgm和map_save.yaml

（7）读取地图信息（map_server包里的map_server）

新建launch文件，使用map_server调用上一步保存的map_save.yaml文件

代码示例如下:

<launch>
    <node pkg="map_server" type="map_server" name="map_server" args="$(find 功能包名)/功能包内到yaml文件的路径"/>
</launch>

这样，之前我们发布的信息就会以话题的形式发布了，要看到地图的可视化效果我们需要借助rviz，可以在终端打开rviz并加入map插件，选择topic为map，即可看到效果。

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