ROS小白学习历程（slam）--使用hector_slam建图

笔者在实践过程中在Slam建图这一块卡了许久，网上教程基本都是复制代码，对初学者很不友好，有的也不正确，笔者肝出来后想提供一篇详细的博客，帮助后来人。
此博客注重原理，使用衫川雷达delta 3i,其他雷达一样的操作原理。

首先了解hector_slam功能包，ros_wiki一波。

首先了解话题的发布订阅，需要订阅/scan话题，即激光雷达发出的数据。
中间参数可自行了解。
3.1.5提出需要laser 到 base_link的tf变换。
3.1.6提出需要提供map到odom的tf变换。
综上，我们得知，我们需要提供三样东西。

1、配置hector

首先，下载hector_slam功能包，

sudo apt-get install ros-kinetic-hector-slam

在你的激光雷达功能包（这个一般厂家会提供，其他常见雷达可在网上搜索教程）中添加hector.launch,配置hector的具体参数。

<launch>

    <node pkg = "hector_mapping" type="hector_mapping" name="hector_mapping" output="screen">
        <!-- Frame names -->
        <param name="pub_map_odom_transform" value="true"/>
        <param name="map_frame" value="base_link" />
        <param name="base_frame" value="base_link" />
        <param name="odom_frame" value="base_link" />

        <!-- Tf use -->
        <param name="use_tf_scan_transformation" value="true"/>
        <param name="use_tf_pose_start_estimate" value="false"/>

        <!-- Map size / start point -->
        <param name="map_resolution" value="0.05"/>
        <param name="map_size" value="2048"/>
        <param name="map_start_x" value="0.5"/>
        <param name="map_start_y" value="0.5" />
        <param name="laser_z_min_value" value = "-1.0" />
        <param name="laser_z_max_value" value = "1.0" />
        <param name="map_multi_res_levels" value="2" />

        <param name="map_pub_period" value="2" />
        <param name="laser_min_dist" value="0.4" />
        <param name="laser_max_dist" value="5.5" />
        <param name="output_timing" value="false" />
        <param name="pub_map_scanmatch_transform" value="true" />

        <!-- Map update parameters -->
        <param name="update_factor_free" value="0.4"/>
        <param name="update_factor_occupied" value="0.7" />    
        <param name="map_update_distance_thresh" value="0.2"/>
        <param name="map_update_angle_thresh" value="0.06" />

        <!-- Advertising config --> 
        <param name="advertise_map_service" value="true"/>
        <param name="scan_subscriber_queue_size" value="5"/>
        <param name="scan_topic" value="/scan"/>
    </node>


</launch>

我们可以看到以上launch文件已经包含：

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

这一条代码完成了map到odom的tf变换，ok，完成一项。

下面设置map_frame、base_frame、odom_frame。

 		<param name="map_frame" value="map" />
        <param name="base_frame" value="base_link" />
        <param name="odom_frame" value="base_link" />

map_frame默认=“map”。
因为hector不需要里程计信息，所以将base_frame、odom_frame都设为base_link。

那么问题来了，我在launch文件里面设置了参数 baseframe=base_link，请问base_link到底是什么？说到底，还是需要我们自己提供urdf文件。

2、提供urdf文件

如果仅是学习slam用，可随便选一个urdf模型。博主采用的是古月的mbot_description里的mbot_with_laser。
将urdf文件粘贴到你的激光雷达功能包下，并修改：
Cmake.list中

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  roscpp
  rosconsole
  sensor_msgs
 urdf
  xacro
)

package.xml中：

 <build_depend>urdf</build_depend>
  <build_depend>xacro</build_depend>

  <run_depend>urdf</run_depend>
  <run_depend>xacro</run_depend>

注意版本不同。
编写（复制）launch文件：
view_mbot.launch:

<launch>
	<param name="robot_description" textfile="$(find delta_lidar)/urdf/mbot_with_laser.urdf" />

	<!-- 设置GUI参数，显示关节控制插件 -->
	<param name="use_gui" value="true"/>
	
	<!-- 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="state_publisher" />
	
	<!-- 运行rviz可视化界面 -->
	<node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" args="-d /opt/ros/kinetic/share/rviz/default.rviz" required="true" />
</launch>

运行launch文件，那么现在urdf的参数就到参数服务器了，也就是有了base_link。
下面进行laser到base_link的坐标变换。

3、laser_link到base_link的tf变换

这个可在launch文件中用一行就完成：

<node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="laser_broadcaster"
        args="0 0 0.105 0 0 0 /base_link /laser_link 100" />

args="0 0 0.105 0 0 0“是laser_link到base_link的变换关系，后面两个参数分别是源坐标系、目标坐标系。

注意：这里的参数应与你的urdf文件里的名称对应！
比如，你的urdf文件里的laser的名称叫”laser“,在launch文件中你写的是”lase_link“,这是不行的。
有的激光雷达的launch文件里面可以设置默认的frame_id:

这里面也要修改成对应的参数。
现在完成了laser_link到base_link的tf变换。

4、scan话题

还差/scan话题，当激光雷达节点运行起来后，默认会发布scan话题，如果有不一样，可以先运行起来，再用rostopic list查看具体名称，再到launch文件中修改参数：

<param name="scan_topic" value="/scan"/>

到此，hector所需所有要求都已满足，跑起来吧！

5、运行

1、打开urdf的rviz

roslaunch delta_lidar view_mbot.launch

2、启动激光雷达

roslaunch delta_lidar delta_lidar.launch

3、启动hector节点

roslaunch delta_lidar hector.launch

最后建图效果：

希望可以帮到大家！