Cartographer 入门教程:从安装到实践技巧一站式指南

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一、安装

1.1 安装依赖项

首先,我们需要安装一些依赖项。在终端中输入以下命令:

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y python-wstool python-rosdep ninja-build

1.2 安装 Cartographer ROS

接下来,创建一个新的工作空间并获取 Cartographer ROS 代码:

mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/src
git clone https://github.com/cartographer-project/cartographer_ros.git

1.3 安装所有必要的依赖项

使用 rosdep 安装所有必要的依赖项:

cd ~/catkin_ws
rosdep update
rosdep install --from-paths src --ignore-src --rosdistro=${ROS_DISTRO} -y

1.4 构建 Cartographer ROS

现在构建 Cartographer ROS:

cd ~/catkin_ws
catkin_make_isolated --install --use-ninja

1.5 更新环境变量

最后,将新安装的软件包添加到 ROS_PACKAGE_PATH 环境变量中:

source ~/catkin_ws/install_isolated/setup.bash

二、使用

2.1 下载测试数据

为了快速验证安装是否成功,可以下载官方提供的测试数据:

wget -P ~/Downloads https://storage.googleapis.com/cartographer-public-data/bags/backpack_2d/cartographer_paper_deutsches_museum.bag

2.2 运行 Cartographer ROS

现在启动 Cartographer ROS 并加载测试数据:

roslaunch cartographer_ros demo_backpack_2d.launch bag_filename:=${HOME}/Downloads/cartographer_paper_deutsches_museum.bag

成功启动后,你将看到 RViz 界面显示 SLAM 结果。

三、技巧

3.1 调整参数

Cartographer 提供了许多参数供用户调整以优化 SLAM 效果。你可以在 cartographer_ros/configuration_files 文件夹中找到 .lua 配置文件。通过修改这些文件,可以调整各种参数,如扫描匹配权重、子图大小等。

3.2 自定义传感器配置

如果你使用的是非标准传感器或机器人,可能需要为其创建自定义的 URDF 文件和传感器配置文件。这可以通过修改现有的 .urdf.launch 文件实现。

3.3 实时调整 RViz 参数

在 RViz 中,可以实时调整各种参数以优化可视化效果。例如,你可以修改 PointCloud2、Map、LaserScan 等的颜色、大小和透明度。另外,可以通过添加或删除插件,如 TF、Path 等,来定制 RViz 界面。

3.4 地图保存与加载

在 SLAM 过程完成后,你可能希望保存生成的地图以供后续使用。可以使用 map_saver 工具将地图保存为 PGM 和 YAML 格式:

rosrun map_server map_saver -f ~/your_output_directory/map

保存的地图可以在之后的导航任务中加载。为此,你需要在启动导航节点时加载对应的 YAML 文件。

四、总结

本文详细介绍了 Cartographer ROS 的安装、使用和技巧。现在你应该能够成功安装 Cartographer ROS,并运行官方提供的测试数据。此外,我们还探讨了如何调整参数、自定义传感器配置、实时调整 RViz 参数以及地图保存与加载。

希望这篇博客能够帮助你更好地理解和使用 Cartographer ROS。在实际应用中,你可能需要根据你的需求和硬件配置进行一些调整。但通过本文提供的信息,你应该已经具备了进行这些调整的基本知识。祝你在使用 Cartographer ROS 的过程中取得成功!