• 文章目录

    前言 
    一、创建编译功能包 
    二、更新启动文件 
    三、启动模型 
    四、保存地图 
    五、加载地图 
    六、总结 

前言

创建地图是一件比较复杂的工作，ROS利用map_server地图服务器，借助激光雷达和机器人的里程信息来完成这项工作。本篇我们还是利用柳树车库作为默认的地图环境。

一、创建编译功能包

切换到catkin_ws/src目录下，如下：

catkin_create_pkg mbot_sim_gazebo_mapping urdf xacro

切换到catkin_ws目录下，编译该功能包，如下：

catkin_make mbot_sim_gazebo_mapping

在该功能包下创建include、src、launch、urdf文件夹，在urdf文件下创建urdf文件夹和xacro文件夹，复制meshes文件夹到该功能包下。

二、更新启动文件

在启动文件中配置rviz和gmaping包，robot_gazebo_mapping.launch文件内容如下：

<launch>
    <!-- 运行gazebo仿真环境 -->
    <include file="$(find gazebo_ros)/launch/willowgarage_world.launch">
    </include>

    
    <!--机器人参数设置-->
    <arg name="model" default="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find mbot_sim_gazebo_mapping)/urdf/xacro/robot.xacro'" />
     
    <!--robot_description 参数名称是参数服务器预先设定好的，不能改变-->
    <param name="robot_description" command="$(arg model)" />


    <!-- 运行joint_state_publisher节点，发布机器人的关节状态  -->
    <node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" />

    <!-- 运行robot_state_publisher节点，发布tf  -->
    <node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" />

      <!-- 在gazebo中加载机器人模型-->
    <node name="urdf_spawner" pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" respawn="false" output="screen"
          args="-urdf -model mrobot -param robot_description"/> 

    <node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" args="-d $(find mbot_sim_gazebo_mapping)/config/default.rviz"/>

    <!--gmapping 包实现同步定位和地图建立-->
    <node name="slam_gmapping" pkg="gmapping" type="slam_gmapping">
	<remap from="scan" to="/scan"/>
	<param name="base_link" value="base_footprint"/>
    </node>

</launch>

三、启动模型

在运行launch文件之前，需要先完成与建图定位导航相关的功能包的安装，逐步执行如下代码进行安装：

sudo apt-get install ros-melodic-slam-gmapping
sudo apt-get install ros-melodic-gmapping
sudo apt-get install ros-melodic-navigation

安装完成，执行如下代码，启动模型：

roslaunch mbot_sim_gazebo_mapping robot_gazebo_mapping.launch

在rviz里面，添加RobotModel，添加LaserScan，添加Map。

然后将LaserScan的Topic设置为/scan，将Map的Topic设置为/map，将Global Options——Fixed Frame设置为base_footprint

执行如下代码，实现模型的键盘控制：

rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py

通过键盘控制机器人的移动，完成建图过程，移动过程中可以观察到rviz中地图的变化，在这里我只移动了一小块区域，效果如下：

四、保存地图

在mbot_sim_gazebo_mapping功能包下，新建一个map文件夹，切换到该文件夹下，执行如下命令，完成地图保存：

rosrun map_server map_saver -f myMapFile

一定要注意后面那个命令是map_saver，哈哈。

该命令会创建两个文件，myMapFile.pgm文件和myMapFile.yaml文件。myMapFile.pgm文件是以.pgm为格式的地图（可输出灰色地图格式）。myMapFile.yaml文件是该地图的配置文件。
打开myMapFile.pgm文件，内容如下：

五、加载地图

要想使用机器人创建的地图，必须将其加载到map_server功能包中。执行如下命令：

rosrun map_server map_server myMapFile.yaml

可以新建一个名为robot_gazebo_mapping_loadMap.launch的启动文件，文件内容如下：

<launch>
    <!-- 运行gazebo仿真环境 -->
    <include file="$(find gazebo_ros)/launch/willowgarage_world.launch">
    </include>

    <!--机器人参数设置-->
    <arg name="model" default="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find mbot_sim_gazebo_mapping)/urdf/xacro/robot.xacro'" />
     
    <!--robot_description 参数名称是参数服务器预先设定好的，不能改变-->
    <param name="robot_description" command="$(arg model)" />


    <!-- 运行joint_state_publisher节点，发布机器人的关节状态  -->
    <node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" />

    <!-- 运行robot_state_publisher节点，发布tf  -->
    <node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" />

      <!-- 在gazebo中加载机器人模型-->
    <node name="urdf_spawner" pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" respawn="false" output="screen"
          args="-urdf -model mrobot -param robot_description"/> 

    <node name="map_server" pkg="map_server" type="map_server" args="$(find mbot_sim_gazebo_mapping)/map/myMapFile.yaml" />
    
    <node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" args="-d $(find mbot_sim_gazebo_mapping)/config/default.rviz"/>
</launch>

运行该命令后，效果如下：

可以看到，与上面的myMapFile.pgm文件内容基本一致。至于rviz中的错误，不太明白，后续再研究。。。

六、总结

主要介绍了地图的创建、保存、加载，下一篇尝试配置导航功能包集，并在gazebo仿真环境下完成自定义机器人的自主导航。