ROS仿真笔记之——多移动机器人SLAM地图融合

之前博客《ROS仿真笔记之——基于gazebo的ROS多机器人仿真》和《ROS实验笔记之——多turtlebot机器人运控实验》已经介绍基于ROS的多移动机器人的仿真与实验了。本博文介绍一下多机器人SLAM。

 

博文《paper survey之——多机器人协作介绍（Multi-Robot System, MRS）》曾经介绍过多移动机器人的各种应用，其中，一个很重要的应用方向就是多机器人SLAM，通过多个机器人来同时构建SLAM环境地图。注意，本博文中的SLAM是直接将各个机器人构建的地图叠加在一起，而没有采用闭环融合。属于较为简单的多机器人SLAM融合。

首先。在仿真之前确认已下载编译好turtlebot3_simulations，turtlebot3这两个包

仿真之前需要在bashrc中设置好使用的机器人模型是什么，不然的话每次启动都要确认一次：

gedit ~/.bashrc
export TURTLEBOT3_MODEL=waffle

(注意采用. waffle, waffle_pi, burger都可以，按个人喜好选择)

然后按照博文《 ROS仿真笔记之——基于gazebo的ROS多机器人仿真》介绍中那样，启动3个移动机器人的gazebo环境

export TURTLEBOT3_MODEL=waffle
roslaunch turtlebot3_gazebo m_turtlebot3_world.launch

如下图所示

然后分别打开三个新建终端，启动三个机器人的SLAM：

ROS_NAMESPACE=tb3_0 roslaunch turtlebot3_slam turtlebot3_gmapping.launch set_base_frame:=tb3_0/base_footprint set_odom_frame:=tb3_0/odom set_map_frame:=tb3_0/map
ROS_NAMESPACE=tb3_1 roslaunch turtlebot3_slam turtlebot3_gmapping.launch set_base_frame:=tb3_1/base_footprint set_odom_frame:=tb3_1/odom set_map_frame:=tb3_1/map
ROS_NAMESPACE=tb3_2 roslaunch turtlebot3_slam turtlebot3_gmapping.launch set_base_frame:=tb3_2/base_footprint set_odom_frame:=tb3_2/odom set_map_frame:=tb3_2/map

在这里存在一个问题就是，由于之前设计的/home/kwanwaipang/catkin_ws/src/turtlebot3_simulations/turtlebot3_gazebo/launch/m_turtlebot3_world.launch文件并没有把SLAM的数据发布出去（没有添加tf变换）。这样会导致运行了SLAM节点后，出现报错，所以其实为了方便，可以将gazebo的运行命令改为下面

roslaunch simulation multi_turtlebot3.launch

但是本人还是更加偏向于添加SLAM发布块到launch文件中。首先可以打开multi_turtlebot3.launch文件看看其中的关于SLAM发布部分（因为slam它需要选取odom和map所以需要将各组件之间的tf变换关系加入）

下面这是发布机器人各部分组件的tf变换关系

每一个group它都包含一个机器人模型载入，发布机器人各组件之间的tf变换关系的节点，还有一个机器人初始位置的设定。

然后修改m_turtlebot3_world.launch文件如下

再次运行命令就会发现slam不会报错了

运行下面命令来开启地图合并

roslaunch turtlebot3_gazebo multi_map_merge.launch

然后开启rviz

rosrun rviz rviz -d rospack find turtlebot3_gazebo/rviz/multi_turtlebot3_slam.rviz

添加map后，选择融合的map（由于没有闭环检测，直接叠加，有点丑hhh）

但是添加机器人模型后出现如下报错

显示URDF找不到

应该是少打了些标点符号，改为

rosrun rviz rviz -d `rospack find turtlebot3_gazebo`/rviz/multi_turtlebot3_slam.rviz

如下图所示

由于已经实现了一个键盘控制多个机器人了，所以直接开启键盘遥控即可

rosrun turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key

最后采用map_server来保存地图

rosrun map_server map_saver -f ~/map