在ros环境下的amcl配置笔记

这段时间导师让研究一下amcl，在这之前只有一点ros基础，根本不知道amcl是什么东东，于是开始查资料找教程，但是真心没有找到面向小白的配置教程，在这几天的摸索中，终于让amcl正常跑起来了，所以，一定要做一下笔记，免得以后忘光了。
amcl的英文全称是adaptive Monte Carlo localization，即自适应蒙特卡罗定位，它是2D机器人运动的概率定位系统，它实现了自适应（或KLD采样）Monte Carlo定位方法，该方法使用粒子滤波器跟踪已知地图上的机器人姿态。好了，废话就这么多，接下来开始介绍配置过程，面向小白哦。
既然是面向小白，那从ros安装开始说起吧：(以安装ros的indigo为例，ubuntu选用14.04版本，ubuntu版本不建议太高)
首先官网安装教程网址：http://wiki.ros.org/indigo/Installation/Ubuntu ，如果你不想看英文，那么对于下面的东西，一路复制粘贴就ok了。

sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
sudo apt-key adv --keyserver hkp://ha.pool.sks-keyservers.net:80 --recv-key 421C365BD9FF1F717815A3895523BAEEB01FA116
sudo apt-get update
# ------------下面几个不同功能的版本任选一个（强烈建议选第一个）------------------
 1. 完整版:
sudo apt-get install ros-indigo-desktop-full
 2. ROS，rqt，rviz和机器人通用库(rqt,用来显示节点、消息传递图；rviz，可视化界面)
sudo apt-get install ros-indigo-desktop
 3. ROS包，构建和通信库，没有GUI工具。
sudo apt-get install ros-indigo-ros-base
 4. 也可以安装特定的ROS软件包，例如gmapping；通过 apt-cache search ros-indigo 命令可以查看找到可用的软件包
sudo apt-get install ros-indigo-slam-gmapping
------------------------------以上4选1-------------------------------------
sudo rosdep init
rosdep update
echo "source /opt/ros/indigo/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc
sudo apt-get install python-rosinstall

嗯…,然后，再贴一个新手入门教程：http://wiki.ros.org/cn/ROS/Tutorials ，接下来，开始创建一个工作空间，开始鼓捣amcl

创建工作空间：

mkdir -p ~/catkin_ws/src

切换目录到src：

cd ~/catkin_ws/src

下载navigation，rbx包：

git clone https://github.com/ros-planning/navigation
git clone https://github.com/pirobot/rbx1

下载完之后编译

cd ..
catkin_make

然后报错：

然后（参考 https://answers.ros.org/question/220676/how-to-install-bullet-on-indigo-in-ubuntu/）：

sudo apt-get install libbullet-dev

再编译，报错：

解决方案（参考 https://answers.ros.org/question/201630/orocos-bfl-not-found-while-installing-navigation-stack-ros-indigo-ubuntu-1404/）：

sudo apt-get install ros-indigo-navigation

再编译，报错 Error: ‘shared_ptr’ in namespace ‘std’ does not name a type （参考https://blog.csdn.net/WangJiankun_ls/article/details/56277272），按照它的方法，在catkin_ws/src目录下的 CMakeLists.txt 文件中加如一行：

SET(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -Wall -std=gnu++0x")

再编译，报错（参考 https://blog.csdn.net/handsome_for_kill/article/details/53288771）：

解决方案，找到一个FindEigen3.cmake文件，直接在电脑里面搜索就行，应该会有的，找不到的话我给个百度云链接：https://pan.baidu.com/s/1zzK–WiLauQChzjDagbNhQ 密码：v58s，下下来放到 ~/catkin_ws/src 目录下，然后在该目录下的 CMakeLists.txt 文件中加一行：

set(CMAKE_MODULE_PATH ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})

再 catkin_make 一下，编译成功，完美！
现在开始运行，

cd ~/catkin_ws
source devel/setup.bash
cd src/navigation
roscore

再开一个终端，每次开一个终端之后，记得运行一下 source ~/catkin_ws/devel/setup.bash 文件，当然，为避免麻烦，把 source ~/catkin_ws/devel/setup.bash 添加到 ~/.bashrc 文件下的最后一行，这样每次再开一个终端，系统会自动运行这条命令。接着运行机器人节点：

roslaunch rbx1_bringup fake_turtlebot.launch

接着报错（参考 https://answers.ros.org/question/243919/cannot-launch-node-of-type-arbotix_pythonarbotix_driver-arbotix_python/）：

解决方案：

sudo apt-get install ros-indigo-arbotix

再次运行机器人节点，成功，然后再开一个终端运行 amcl 节点，使用测试地图：

roslaunch rbx1_nav fake_amcl.launch map:=test_map.yaml

接着再开一个终端，运行 rviz ：

rosrun rviz rviz -d `rospack find rbx1_nav`/nav_fuerte.vcg

貌似不行，

错误提示是一种老的rviz格式，然后查看 rbx1/rbx1_nav 目录下发现都是.rviz格式的文件，所以将扩展名改为 rviz ，解决。

rosrun rviz rviz -d 'rospack find rbx1_nav'/nav_fuerte.rviz

另外一种解决方案，在 https://github.com/pirobot/ros-by-example 里面下载 nav_fuerte.vcg 下来放到 rbx1/rbx1_nav 目录下，然后再运行该命令即可：

rosrun rviz rviz -d `rospack find rbx1_nav`/nav_fuerte.vcg

rviz 节点运行成功之后，会弹出显示界面，然后 add --> By topic --> 分别添加 Map, Pose, Odometry, 然后OK确定，详情见下图：

在添加这几个显示 topic 之后， 如下图所示，会显示地图和初始位姿（在 home/sun/catkin_ws/src/rbx1/rbx1_nav/maps 目录下有几个pgm图和对应的yaml文件，yaml文件中包含了关于相应的地图信息，详情见下面），然后点击上面的 2D Nav Goal ,在地图上点击确定目标点，它就会自动导航到目的位姿。

效果图如下图所示：

以 test_map.yaml 文件为例， 其内容为：
image: test_map.pgm # 地图名称（也可以写成绝对路径）
resolution: 0.050000 # 地图分辨率，含义为每个像素 0.05m
origin: [-13.800000, -12.200000, 0.000000] # 【初始点坐标 x，y， 方向 yaw】
negate: 0 白色/黑色，自由/占用 的语义是否应该颠倒（阈值的解释不受影响）
occupied_thresh: 0.9 # 占用概率大于此阈值的像素被视为完全占用。
free_thresh: 0.196 # 占用概率小于此阈值的像素被视为完全空闲。
关于它的解释，可以参考http://wiki.ros.org/map_server/。所以，如果你想生成自己定义的地图，只需要创建yaml文件，根据需要修改前3行的值就行了，然后关于生成自定义地图的话，在ubuntu里面用gimp可以做，用 google 开源的 cartographer 也可以跑一个地图再导出来，其实用 matlab（直接 imwrite(‘map.pgm’, ‘map_matrix’) 用imwrite函数即可）， C++都可以做一个 pgm地图出来，它其实和一般的png图片区别不大，只要你的地图最终能被正常加载进去就是胜利。关于pgm信息，可以参考这个网址：https://www.cnblogs.com/cxchanpin/p/6816981.html ，（注：里面说“每行长度不能超过70个字符”，我之前按照它的说法生成的地图用map_server加载进去报错，然后抛弃这个规则生成地图尝试了下，结果正确加载没有问题） 我根据它提供的头文件建了一个工程，做了些许修改，成功生成了pgm地图，并且能通过map_server正常加载进去没有问题，下载请见：https://download.csdn.net/download/sunqin_csdn/10431375， 有积分的童鞋帮忙捧个场，没积分的同学可以联系我[email protected] 。然后关于使用map_server加载pgm地图：
开终端，运行roscore, 开另外一个终端，运行 map_server 节点，参数为对应的yaml文件，再开一个终端，运行rviz， 然后 add --> by topic --> Map 就可以再rviz中查看地图了。

roscore
# 开另外一个终端， 这个yaml文件需要自己根据地图自己按照对应格式创建。
rosrun map_server map_server you_map_yaml_file.yaml
# 再开另外一个终端
rviz

然后，如果输出下面信息，说明地图加载成功了， 然后再打开rviz显示就可以了。

如果出现下面这个情况，请把map_server后面的 yaml 文件写成绝对路径或者 cd 到 yaml 文件所在的路径再执行该指令。

如果是下面这种情况，说明你的地图文件格式有问题，map_server 不能正常打开。

好了，到这里差不多可以告一段落了，如果想接着往后玩， https://www.cnblogs.com/yoyo-sincerely/p/5774622.html， https://www.cnblogs.com/talugirl/p/5962806.html， 这两个链接可以试一下。

参考链接：
ros安装配置：
http://wiki.ros.org/indigo/Installation/Ubuntu
http://wiki.ros.org/cn/ROS/Tutorials
https://github.com/ros-planning/navigation
https://github.com/pirobot/rbx1
amcl配置使用：
https://blog.csdn.net/hcx25909/article/details/12110959
https://www.cnblogs.com/yoyo-sincerely/p/5774622.html
https://www.cnblogs.com/talugirl/p/5962806.html
报错解决方案链接：
https://answers.ros.org/question/220676/how-to-install-bullet-on-indigo-in-ubuntu/
https://answers.ros.org/question/201630/orocos-bfl-not-found-while-installing-navigation-stack-ros-indigo-ubuntu-1404/
https://blog.csdn.net/handsome_for_kill/article/details/53288771
https://answers.ros.org/question/243919/cannot-launch-node-of-type-arbotix_pythonarbotix_driver-arbotix_python/