rtabmap官方文档翻译解读

Li-Jianghao

分类：机器视觉

发布时间 2022.02.27阅读数 7371 评论数 0

内容翻译⾃http://wiki.ros.org/rtabmap_ros/Tutorials/SetupOnYourRobot

1.介绍

机器⼈必须⾄少配备⼀个类似 Kinect 的传感器。我强烈建议按照校准类似 Kinect 的传感器本指南。

如果您想使⽤ 2D 激光，Kinect 的云必须与激光扫描对⻬。

我将在接下来的部分中介绍⼀些可能的配置，具体取决于机器⼈和⽰例启动⽂件。

推荐的机器⼈配置：

输出 2D 激光器 sensor_msgs/LaserScan 消息的。

输出⾥程计（IMU、⻋轮编码器等） nav_msgs/Odometry 消息的。

与兼容的校准类 Kinect 传感器 openni_launch 、 openni2_launch 或 freenect_launch ros 包。

这些⽰例基于我为 AZIMUT3 所做的。该机器⼈配备了 Kinect、URG-04LX 和使⽤⻋轮编码器提供的⾥

程计。

2.构建你的机器⼈

如果您的机器⼈有：机器⼈应该以发布他的⾥程计 nav_msgs/Odometry ⾥程计格式。

I如果您有激光：启动激光节点，它应该发布 sensor_msgs/LaserScan 消息。这⾥我们使⽤

hokuyo_node 节点。

使⽤OpenNI 需要depth_registration:=true ：

必须提供 TF 转换（通过使⽤机器⼈的 URDF 或使⽤在⽂件中⼿动提供静态转换发布者）。主要

有⽤的转换是“/odom”、“/base_link”、“/base_laser_link”和“/camera_link”。

$ roslaunch openni_launch openni.launch depth_registration:=true2.1 kinect + ⾥程计 + 2D 激光

在这个配置中，我假设你有⼀个轮式机器⼈被限制在平⾯ XY 上，只能在旋转偏航上（绕 z 轴）。

<launch>

<group ns="rtabmap">

<!-- Use RGBD synchronization -->

<!-- Here is a general example using a standalone nodelet,

but it is recommended to attach this nodelet to nodelet

manager of the camera to avoid topic serialization -->

<node pkg="nodelet" type="nodelet" name="rgbd_sync" args="standalone

rtabmap_ros/rgbd_sync" output="screen">

<remap from="rgb/image" to="/camera/rgb/image_rect_color"/>

<remap from="depth/image" to="/camera/depth_registered/image_raw"/>

<remap from="rgb/camera_info" to="/camera/rgb/camera_info"/>

<remap from="rgbd_image" to="rgbd_image"/> <!-- output -->

<!-- Should be true for not synchronized camera topics

(e.g., false for kinectv2, zed, realsense, true for xtion, kinect360)-

->

<param name="approx_sync" value="true"/>

</node>

<node name="rtabmap" pkg="rtabmap_ros" type="rtabmap" output="screen" args="-

-delete_db_on_start">

<param name="frame_id" type="string" value="base_link"/>

<param name="subscribe_depth" type="bool" value="false"/>

<param name="subscribe_rgbd" type="bool" value="true"/>

<param name="subscribe_scan" type="bool" value="true"/>

<remap from="odom" to="/base_controller/odom"/>

<remap from="scan" to="/base_scan"/>

<remap from="rgbd_image" to="rgbd_image"/>

<param name="queue_size" type="int" value="10"/><!-- RTAB-Map's parameters -->

<param name="RGBD/NeighborLinkRefining" type="string" value="true"/>

<param name="RGBD/ProximityBySpace" type="string" value="true"/>

<param name="RGBD/AngularUpdate" type="string" value="0.01"/>

<param name="RGBD/LinearUpdate" type="string" value="0.01"/>

<param name="RGBD/OptimizeFromGraphEnd" type="string" value="false"/>

<param name="Grid/FromDepth" type="string" value="false"/>

<!-- occupancy grid from lidar -->

<param name="Reg/Force3DoF" type="string" value="true"/>

<param name="Reg/Strategy" type="string" value="1"/> <!--

1=ICP -->

<!-- ICP parameters -->

<param name="Icp/VoxelSize" type="string"

value="0.05"/>

<param name="Icp/MaxCorrespondenceDistance" type="string" value="0.1"/>

</node>

</group>

</launch>

让我们分解这个启动⽂件：

为⽅便起⻅，我们将 rtabmap 节点放在 rtabmap 命名空间中。 rtabmap 节点提供的服务可能与来⾃

其他节点的其他服务发⽣冲突。

<node pkg="nodelet" type="nodelet" name="rgbd_sync" args="standalone

rtabmap_ros/rgbd_sync" output="screen">

</node>

在这个例⼦中，因为 rtabmap 节点同步来⾃不同传感器的主题，我们使⽤ rgbd_sync nodelet 来确保我

们的图像主题在将它们提供给之前正确同步在⼀起 rtabmap 。输出 rgbd_image 是

rtabmap_ros/RGBDImage 消息。，参数 approx_sync 当相机节点尚未同步相机主题时应为真，例如

此处对于 Xbox 360 的或 openni2 驱动 freenect approx_sync 程序。对于 Kinect v2、ZED 或

realsense 的相机驱动程序，应为 false，因为它们发布 rgb 和深度主题已经同步（相同的时间戳）。

<node name="rtabmap" pkg="rtabmap_ros" type="rtabmap" output="screen" args="--

delete_db_on_start">

该 --delete_db_on_start 参数将使 rtabmap 删除数据库（默认位于〜/ .ros / rtabmap.db 启动

时）。如果您希望机器⼈从之前的映射会话继续映射，您应该删除 --delete_db_on_start 。

“frame_id”应该是机器⼈上的固定框架。<param name="subscribe_depth" type="bool" value="true"/>

默认情况下， subscribe_depth 为真。但是，在此设置中，我们将改⽤ RGB-D 图像输⼊，因此

subscribe_depth 设置为 false，而 subscribe_rgbd 设置为 true。由于我们有⼀个 2D 激光雷达，请

将设置 subscribe_scan 为 true。如果我们有⼀个 3D 激光雷达发布 sensor_msgs/PointCloud2 消

息，请将设置 subscribe_scan_cloud 为 true 并重新映射相应的 scan_cloud 主题而不是 scan 。

当 subscribe_rgbd=true 时， rgbd_image 应设置输⼊主题。

当 subscribe_scan=true 时，扫描应设置输⼊主题。

设置所需的输⼊主题。需要注意的是 rgbd_image 没有前导斜杠，这意味着它订阅 rgbd_image 在其命

名空间，这将是 / rtabmap / rgbd_image 在这种情况下。

⽤于同步上述输⼊主题。所述 rtabmap 节点进⾏同步 / base_controller /奥多姆， / base_scan

和 / rtabmap / rgbd_image 在⼀个单⼀的回调。该值越⾼，⽤于每个主题的费率就越灵活。在

AZIMUT3 上， odom /base_controller/ 以 50 Hz 的频率发布， /base_scan 以 10 Hz 的频率发

布，图像以 30 Hz 的频率发布。

此部分设置 RTAB-Map 的参数（与独⽴版本中的⾸选项对话框相同）。要知道RTAB-Map的所有可以

设置的参数，加上⼀些描述，执⾏这个命令：

$ rosrun rtabmap_ros rtabmap --params

以下是此处设置的主要参数的简要概述：

RGBD/NeighborLinkRefining ⾥程计：使⽤ ICP 使⽤输⼊激光雷达主题校正。

RGBD/ProximityBySpace ：根据地图中的机器⼈位置查找局部闭环。例如，当机器⼈以相反的⽅

向返回时，它很有⽤。相机朝后，⽆法找到全局闭环。因此，使⽤位置和先前添加到地图的激光

扫描，我们使⽤ ICP 找到变换。

RGBD/AngularUpdate ：机器⼈应该移动以更新地图（如果不是 0）。

RGBD/LinearUpdate ：机器⼈应该移动以更新地图（如果不是 0）。RGBD/OptimizeFromGraphEnd ：通过设置为 false（这是默认值），在循环闭包时，将从地图中

的第⼀个姿势开始优化图形。，TF /map -> /odom 发⽣这种情况时会发⽣变化。当设置为 false

时，图形从添加到地图的最新节点而不是第⼀个节点进⾏优化。通过从最后⼀个优化，最后⼀个姿

势保持其值，所有先前的姿势都根据它进⾏校正（因此 /odom 和 /map 将始终匹配在⼀起）。

Grid/FromDepth ：如果为 true，则占⽤⽹格是从深度相机⽣成的云中创建的。如果为 false，则

根据激光扫描创建占⽤⽹格。

Reg/Force3DoF ：强制 3DoF 注册： roll 、 pitch 和 z 不会估计。

规则/策略：我们选择 ICP 来改进使⽤激光扫描使⽤ ICP 发现的全局闭环。

Icp/VoxelSize ：在做 ICP 之前，扫描被过滤到 5 厘⽶的体素。

Icp/MaxCorrespondenceDistance : ICP 注册期间点之间的最⼤距离。

关闭组。

2.2 Kinect + ⾥程计 + 来⾃ Kinect 的假 2D 激光

如果您没有激光并且想要创建 2D 占⽤⽹格图（需要激光扫描），您可以使⽤使⽤ Kinect 的深度图像模

拟 2D 激光 depthimage_to_laserscan ros-pkg 。这是⽤于的配置 IROS 2014 Kinect Contest 。这也

可以⽤于像这样的机器⼈ TurtleBot 。与上⾯⽰例中的真实激光雷达不同，我不建议将设置

Reg/Strategy 为 1（对于 ICP），因为相机的视野太小而⽆法进⾏良好的 ICP 注册。

</node>

</group>

<node pkg="depthimage_to_laserscan" type="depthimage_to_laserscan"

name="depthimage_to_laserscan">

</node>

2.3 Kinect + 2D laser

如果您没有⾥程计，您可以使⽤ 2D 激光扫描和 ICP 创建⼀个。有了这个新的⾥程计节点后，您可以执

⾏与相同的步骤上述（使⽤⾥程计）。要从激光扫描⽣成⾥程计，请查看这些包：

laser_scan_matcher 或 hector_slam 。新的 RTAB-Map 现在拥有⾃⼰的 icp_odometry 节点。

下⾯是⼀个关于如何 hector_slam 与集成的 rtabmap ⽰例： demo_hector_mapping.launch 。你可

以⽤这个包试试：包中 demo_mapping.bag 先从（你应该取出“/odom”tf）：

<node name="rtabmap" pkg="rtabmap_ros" type="rtabmap" output="screen" args="-

-delete_db_on_start">

</node>

</group>

</launch>对于使⽤的⽰例 rtabmap_ros/icp_odometry ，将设置 hector 上⾯的参数为 false。为获得最佳结

果，请使⽤构建 rtabmap libpointmatcher 依赖项。

2.4 仅⼆维激光

这与⽰例相同上⾯使⽤ Kinect+Laser 的，但没有摄像头。如果你只有⼀个没有⻋轮⾥程计的激光雷

达，你可以试试这个设置。显然，如果没有摄像头，您将⽆法使⽤视觉检测全局闭环或全局定位。如

果⾥程计没有漂移太多，仍然可以检测到接近度检测以随着时间的推移校正⾥程计。我们将再次使⽤

⾥程计的 demo_mapping.bag 没有⻋轮和相同的启动⽂件（

demo_hector_mapping.launch ），但

使⽤参数“camera:=false”来禁⽤相机内容：

对于使⽤的⽰例 rtabmap_ros/icp_odometry ，将设置 hector 上⾯的参数为 false。为获得最佳结

果，请使⽤构建 rtabmap libpointmatcher 依赖项。

2.5 2D 激光 + ⻋轮⾥程计作为猜测

$ rosbag filter demo_mapping.bag demo_mapping_no_odom.bag 'topic != "/tf" or

topic == "/tf" and m.transforms[0].header.frame_id != "/odom"'

$ roslaunch rtabmap_ros demo_hector_mapping.launch hector:=true

$ rosbag play --clock demo_mapping_no_odom.bag

$ rosbag filter demo_mapping.bag demo_mapping_no_odom.bag 'topic != "/tf" or

topic == "/tf" and m.transforms[0].header.frame_id != "/odom"'

$ roslaunch rtabmap_ros demo_hector_mapping.launch hector:=true 相机:=false

$ rosbag play --clock demo_mapping_no_odom.bag这与⽰例相同上⾯仅使⽤激光的，但在这⾥我们使⽤⻋轮⾥程计作为 icp_odometry 的猜测。这将使

icp_odometry 对于具有短距离激光雷达的类似走廊的环境更加稳健。对于此⽰例，我们将使⽤的原始

⾥程计 demo_mapping.bag 带有⻋轮。在这⾥，我们应该使⽤启动⽂件设置“hector:=false”和

“odom_guess:=true” demo_hector_mapping.launch ：

显然，如果没有摄像头，您将⽆法使⽤视觉检测全局闭环或全局定位。如果⾥程计没有漂移太多，仍然

可以检测到接近度检测以随着时间的推移校正⾥程计。通过设置“camera:=true”，可以使⽤相机运⾏相

同的⽰例以进⾏⽐较。为获得最佳结果，请使⽤构建 rtabmap libpointmatcher 依赖项。

2.6 Kinect + ⾥程计

在此配置中，我假设您有⼀个不受限于单个平⾯（如 UAV）的机器⼈，它可以在移动 XYZ 中并进⾏

roll 、 pitch 、 yaw 旋转。

$ roslaunch rtabmap_ros demo_hector_mapping.launch hector:=false 相机:=false

odom_guess:=true

$ rosbag play --clock demo_mapping.bag

2.7 Kinect

<node pkg="nodelet" type="nodelet" name="rgbd_sync" args="standalone

rtabmap_ros/rgbd_sync" output="screen">

<!-- Should be true for not synchronized camera topics

(e.g., false for kinectv2, zed, realsense, true for xtion, kinect360)-

->

</node>

<node name="rtabmap" pkg="rtabmap_ros" type="rtabmap" output="screen" args="-

-delete_db_on_start">

</node>

</group>

</launch>如果您没有可靠的⾥程计，您可以仅使⽤ RTAB-Map 以“丢失⾥程计”为代价进⾏映射（如的独⽴版本中

红⾊屏幕）。当时，机器⼈可能会检测到这种“丢失”状态空发送⾥程计消息 rgbd_odometry 节点。

请注意，我们将 rtabmap 节点的 approx_sync 设置为 false 以确保它完全使⽤使⽤相同的

rgbd_image 主题计算的 odom 。

2.8 双⽬摄像头 A

<node pkg="nodelet" type="nodelet" name="rgbd_sync" args="standalone

rtabmap_ros/rgbd_sync" output="screen">

<!-- 对于不同步的相机主题应该是真的

（例如，对于 kinectv2、zed、realsense 为 false，对于 xtion、kinect360 为 true）--

>

</node>

<node pkg="rtabmap_ros" type="rgbd_odometry" name="rgbd_odometry"

output="screen">

</node>

<node name="rtabmap" pkg="rtabmap_ros" type="rtabmap" output="screen" args="-

-delete_db_on_start">

</node>

</group>

</launch>RTAB-Map 也可以与⽴体相机⼀起使⽤。如上图所⽰，您需要安装 viso2_ros 和 stereo_image_proc 节

点。

<!-- Run the ROS package stereo_image_proc for image rectification and

disparity computation -->

<node pkg="stereo_image_proc" type="stereo_image_proc"

name="stereo_image_proc"/>

<node pkg="nodelet" type="nodelet" name="disparity2depth" args="standalone

rtabmap_ros/disparity_to_depth"/>

</group>

<node pkg="viso2_ros" type="stereo_odometer" name="stereo_odometer"

output="screen">

</node>

<node name="rtabmap" pkg="rtabmap_ros" type="rtabmap" output="screen" args="-

-delete_db_on_start">

<param name="frame_id" type="string" value="/base_link"/>请注意，我们将 rtabmap 节点的 approx_sync 设置为 false 以确保它完全使⽤使⽤相同图像主题计

算的 odom 。

2.9 双⽬摄像头 B

⻚⾯ StereoOutdoorMapping 显⽰了⼀个⼯作演⽰，您可以尝试使⽤提供的 rosbag。对于与⽴体相机

的实际映射，您的相机驱动程序应发布如下图像消息（相机命名空间可以与不同 stereo_camera ）：

并假设相机驱动提供了 TF 相机⽴体并且左右图像是同步的（注意 approx_sync 设置为 false），对应

的启动⽂件可能是这样的：

</node>

</group>

</launch>

$ rostopic list

/stereo_camera/left/image_raw

/stereo_camera/left/camera_info

/stereo_camera/right/image_raw

/stereo_camera/right/camera_info

<node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="camera_base_link"

args="$(arg optical_rotate) base_link stereo_camera 100" />

<node pkg="stereo_image_proc" type="stereo_image_proc"

name="stereo_image_proc"/>

<node pkg="rtabmap_ros" type="stereo_odometry" name="stereo_odometry"

output="screen">

</node>

</group>

<node name="rtabmap" pkg="rtabmap_ros" type="rtabmap" output="screen" args="--

delete_db_on_start">

</node>

</group>

</launch>

对于可视化，我建议尝试⽴体室外映射教程，看看发⽣了 rviz 什么。要使⽤ rtabmapviz ，您可以在

下添加节点 rtabmap 上⾯的命名空间：

<node pkg="rtabmap_ros" type="rtabmapviz" name="rtabmapviz" args="-d $(find

rtabmap_ros)/launch/config/rgbd_gui.ini" output="screen">

<remap from="odom" to="/stereo_camera/odom"/>3. 导航

所述 rtabmap 节点使⽤激光扫描来创建可由⼀个规划器中使⽤的2D占⽤⽹格图（⻅ grid_map 主

题）。如果您没有激光扫描，您可以使⽤创建 rtabmap 带有节点 proj_map 主题的从 Kinect 或⽴体

点云在地⾯上的投影⼀个 2D 占⽤⽹格图。访问 StereoOutdoorNavigation 有关创建此类地图的⽰

例，请⻚⾯。

远程可视化

4.1 rtabmapviz

为了让 rtabmapviz 与 rtabmap 节点轻松通信，在与 rtabmap 相同的命名空间中启动它，这样所有主

题和服务都可以直接连接，⽆需重新映射。

4.2 rviz

RTAB-Map的ros-pkg构建完成后， rtabmap_ros/MapCloud 可以在RVIZ中选择插件，对构建的3D地图

云进⾏可视化。

</node>

</group>

$ export ROS_NAMESPACE=rtabmap

$ rosrun rtabmap_ros rtabmapviz _frame_id:=base_link

$ rosrun rviz rviz

视觉SLAM rtabmap

原创文章作者：Li-Jianghao。如若转载，请注明出处：古月居 http://www.guyuehome.com/36935

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