turtlebot3 在gazebo仿真下 通过 gmapping slam 建立二维平面地图——全过程

简介: turtlebot3 在gazebo仿真下 通过 gmapping slam 建立二维平面地图——全过程

ROS中的地图

ROS中的导航地图以2D网格的形式描述,每个网格包含一个值,这个值描述了这个网格有多少可能是被障碍物占据的。

地图文件以图像的形式存储,支持多种常见的格式(比如PNG、JPG、PGM)。虽然使用的是彩色图像,ROS在解析这些图片之前,会先把它们转换为灰度图像。这意味着每一个地图都可以使用任何的图像显示程序显示出来。

每个地图都有一个与之关联的YAML文件,这个文件包含一些额外的信息,比如分辨率(每个网格的长度,以米为单位)、地图的原点在哪里,判断网格是否有障碍物的阈值。

image: map.pgm
resolution: 0.1
origin: [0.0,0.0,0.0]
occupied_thresh: 0.65
free_thresh: 0.196
negate: 1

上面的YAML文件表示
图像文件存储在map.pgm文件中,
每个网格表示真实环境中一个边长为10cm的正方形,
原点在(0,0,0)处,
如果一个网格的值超过了像素最大值的65%,那么就认为这个网格有障碍物。
如果一个网格的值小于像素最大值的19.6%,那么就认为这个网格是空闲的。
negate 就是把像素值反转。255-像素值 。
为什么反转:在没有障碍物的地方值更小,有障碍物的地方值大,也就是黑色表示没有障碍物,白色表示有障碍物。和人理解冲突,就反转下,黑色表示有障碍物,白色表示没有障碍物。

使用rosbag记录数据

rosbag 可以帮助记录消息,而且可以重放这些消息。
这对调试算法也是有用得,可以向算法中反复注入相同得数据。
可以用rosbag记录下机器人传感器得数据,然后使用这些记录下来得数据测试代码。

当前rosbag 得功能不仅仅局限于记录和重放数据

rosbag record

为了记录消息,使用rosbag 得record功能,并制定一系列需要记录得话题名字。

例如为了记录scan和tf话题上发送得所有消息,需要运行:

$ rosbag record scan tf

这将所有消息存储到一个文件中,文件名得格式是 YYYY-MM-DD-HH-mm-ss.bag 这是rosbag开始运行得时间。这保证每个包文件都是一个独一无二得名字。

可以使用 -O或-output-name 标志来更改输出文件得名字,
使用-o或-output-prefix标志来给文件名加前缀

例如

$ rosbag record -O foo.bag scan tf

会创建 名为 foo.bag 得包文件

$ rosbag record -o foo.bag scan tf

会创建名为 foo_2020_03_10_14_29_30.bag

也可以使用 -a 标志 记录所有正在发布得话题

rosbag play

可以使用play功能来播放之前记录得包。

这个功能有很多命令行参数,用来控制播放速度有多快,从文件得何处开始播放以及一些其它得东西。

$ rosbag play --clock foo.bag

这将会重放包文件foo.bag中记录得消息,就像是从一个ROS节点中发布得一样。如果指定得包文件多于1个,那么它们将会被顺序播放。

--clock 标志表示需要rosbag发布时间消息,这对于创建地图来说很重要。
注意此时发布得时间 是 从记录时刻开始得 , 此时最好别有其它发布时间得消息,否则时间会跳

创建地图

启动 turtlebot3 及world

roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_stage_2.launch

启动建模控制

 roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch 

这时候 turtlebot3 可以移动了

查看此时活跃得topic ,存在 /scan 和 /tf
在这里插入图片描述

下面使用rosbag 记录 这两个topic

$ rosbag record -O data_scan.bag /scan /tf

再按 Ctrl+C结束终端时,会在终端得路径上出现你 记录得包
在这里插入图片描述

$ rosbag info data_scan.bag

可以用这个查看建立得包得信息
在这里插入图片描述
现在可以建图了
首先要启动 roscore

使用这条指令 使 ROS使用记录下来得包文件中得时间戳

$ rosparam set use_sim_time ture

使用下面这条指令 启动 gmapping节点

$ rosrun gmapping slam_gmapping

提示这个错误

[ WARN] [1584192934.752228918]: MessageFilter [target=odom ]: Dropped 100.00% of messages so far. Please turn the [ros.gmapping.message_notifier] rosconsole logger to DEBUG for more information.

在这里插入图片描述
进行了 解决工作
解决方式记录

继续
使用下面这条指令 启动 gmapping节点

$ rosrun gmapping slam_gmapping

正常会有建图的打印信息
激光雷达的信息

-maxUrange 3.49 -maxUrange 3.49 -sigma 0.05 -kernelSize 1 -lstep 0.05 -lobsGain 3 -astep 0.05
-srr 0.1 -srt 0.2 -str 0.1 -stt 0.2
-linearUpdate 1 -angularUpdate 0.5 -resampleThreshold 0.5
-xmin -100 -xmax 100 -ymin -100 -ymax 100 -delta 0.05 -particles 30

处理的第一个数据

update frame 0
update ld=0 ad=0
Laser Pose= -0.0635836 3.14698e-06 -3.14156
m_count 0

处理的后面的数据

update frame 94
update ld=0.422216 ad=0.562223
Laser Pose= -0.519626 1.10899 0.461962
m_count 10
Average Scan Matching Score=353.008
neff= 29.8927

保存地图 ,执行下面的指令

$ rosrun map_server map_saver 

正常结果
在这里插入图片描述

可以看下该图片

在这里插入图片描述
实际场景:

在这里插入图片描述
哈哈!是一致的。

相关实践学习
使用ROS创建VPC和VSwitch
本场景主要介绍如何利用阿里云资源编排服务,定义资源编排模板,实现自动化创建阿里云专有网络和交换机。
ROS入门实践
本课程将基于基础设施即代码 IaC 的理念,介绍阿里云自动化编排服务ROS的概念、功能和使用方式,并通过实际应用场景介绍如何借助ROS实现云资源的自动化部署,使得云上资源部署和运维工作更为高效。
相关文章
|
安全 区块链 数据安全/隐私保护
蚂蚁区块链的优势是什么
蚂蚁区块链的优势是什么
727 2
|
25天前
|
机器学习/深度学习 运维 监控
SSE 为何引发热议?实时数据背后的关键技术指南
SSE(Server-Sent Events)是一种基于HTTP的单向实时通信技术,允许服务器主动向客户端推送数据,广泛应用于新闻通知、股票行情、赛事直播等实时场景。相比轮询和WebSocket,SSE 更节省资源、易于实现,适合无需双向交互的实时数据传输需求。
|
存储 传感器 编解码
3D激光SLAM:LeGO-LOAM论文解读---完整篇
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/348d0b4467a24296a22413207566c67e.png) 论文的标题是:**LeGO-LOAM: Lightweight and Ground-Optimized Lidar Odometry and Mapping on Variable Terrain** - 标题给出的应用场景是 **可变地形** - 重点是 **轻量级** 并 利用 **地面优化** - 本质依然是一个 **激光雷达里程计和建图**
3D激光SLAM:LeGO-LOAM论文解读---完整篇
|
6月前
|
SQL 存储 安全
MySQL:Prepared Statement 预处理语句
MySQL 预处理语句是一种高效、安全的执行 SQL 查询的方法。通过预编译 SQL 语句,可以显著提升查询性能,并有效防止 SQL 注入攻击。掌握预处理语句的使用方法,对于优化数据库操作和提高应用程序的安全性具有重要意义。希望本文能帮助你更好地理解和使用 MySQL 预处理语句。
319 7
|
11月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
机器学习基础:使用Python和Scikit-learn入门
本文介绍了如何使用Python和Scikit-learn进行机器学习的基础知识和实践。首先概述了机器学习的基本概念,包括监督学习、无监督学习和强化学习。接着详细讲解了Python和Scikit-learn的安装、数据处理、模型选择与训练、模型评估及交叉验证等关键步骤。通过本文,初学者可以快速上手并掌握机器学习的基本技能。
219 2
|
Ubuntu 机器人 Shell
ubuntu20.04创建ros环境、创建rospackage
至此,我们已经详细讲解了在Ubuntu 20.04上创建ROS环境及ROS包的步骤。这为进一步的机器人软件开发奠定了坚实的基础。
578 1
|
存储 Ubuntu 计算机视觉
使用ros标定相机的内参和外参
使用ros标定相机的内参和外参
717 2
|
监控 Kubernetes Cloud Native
云原生架构(04)-CNCF
云原生架构(04)-CNCF
499 0
|
存储 算法 Java
【算法设计与分析】— —实现活动安排问题的贪心算法。
【算法设计与分析】— —实现活动安排问题的贪心算法。
|
网络协议 算法 测试技术
提升 Xbox 下载速度的实用方法(1)
提升 Xbox 下载速度的实用方法(1)
553 0