ROS中阶笔记（七）：机器人SLAM与自主导航

2024-07-08 11:46| 来源: 网络整理| 查看: 265

ROS中阶笔记（七）：机器人SLAM与自主导航—SLAM功能包的使用

文章目录 1 机器人必备条件1.1 硬件要求1.2 深度信息1.2.1 激光雷达1.2.2 kinect 1.3 里程计信息1.4 仿真环境 2 SLAM功能包的使用方法2.1 gmapping2.1.1 gmapping 功能包2.1.2 栅格地图取值原理2.1.3 gmapping安装2.1.4 配置gmapping节点2.1.5 启动gmapping演示(激光雷达)2.1.6 启动gmapping(kinect) 2.2 hector_slam2.2.1 hector_slam功能包2.2.2 安装hector_slam2.2.3 配置hector_mapping节点2.2.4 启动hector_slam演示 2.3 cartographer2.3.1 cartographer功能包2.3.2 cartographer安装2.3.3 启动2D、3D 演示2.3.4 把cartographer功能包运行到自己的机器人上2.3.5 启动cartographer仿真 2.4 ORB_SLAM2.4.1 ORB_SLAM功能包2.4.2 ORB_SLAM2安装2.4.3 启动单目SLAM示例（基于数据包）2.4.4 启动AR示例（基于数据包）2.4.5 启动ORB_SLAM示例（真实摄像头）2.4.6 启动AR示例（真实摄像头） 3 参考资料

1 机器人必备条件 1.1 硬件要求

（1）差分轮式机器人，可使用twist速度指令控制

$ rosmsg show geometry_msgs/Twist geometry_msgs/Vector3 linear # linear：xyz方向上的线速度，单位是m/s; float64 x float64 y float64 z geometry_msgs/Vector3 angular # angular:xyz方向上的角速度，单位是rad/s。 float64 x float64 y float64 z

（2）机器人必须安装激光雷达等测距设备，可以获取环境深度信息。（3）最好使用正方形和圆形的机器人，其他外形的机器人虽然可以使用但是效果可能不佳。

1.2 深度信息 1.2.1 激光雷达 $ rosmsg show sensor_msgs/LaserScan # 查看激光雷达消息结构 std_msgs/Header header uint32 seq time stamp string frame_id float32 angle_min float32 angle_max float32 angle_increment float32 time_increment float32 scan_time float32 range_min float32 range_max float32[] ranges float32[] intensities angle_min：可检测范围的起始角度；（—180——180度） angle_max：可检测范围的终止角度，与angle_min组成激光雷达的可检测范围； angle_increment：相邻数据帧之间的角度步长； time_incremen：采集到相邻数据帧之间的时间步长，当传感器处于相对运动状态时进行补偿使用。 scan_time：采集一帧数据所需要的视觉； rang_min：最近可检测深度的阈值； rang_max：最远可检测深度的阈值； ranges：一帧深度数据的存储数组。 intensities：每个激光点的强度 1.2.2 kinect

Kinect等GRB-D摄像头，也可以通过红外摄像头获取周围环境的深度信息。 depthimage_to_laserscan功能包：将三维点云数据转换为二维激光雷达数据；

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