本文是一篇笔记,记录Ubuntu.14.04下使用sick LMS500的gmapping建图。业余时间整理,仅供参考。
功能:使用移动平台(如pioneer3dx)以及激光sicklms5xx在ubuntu操作系统下,利用ros的gmapping package建立环境地图。
要求:
步骤:
Step1: 将LMS5xx接24V电源供电,通过网线插入PC。
Step2:在Ubuntu14.04上装网口通讯的驱动。由于PC可以连网线上网,但接入lms5xx的网口时却无反应,因此需要装入新的网口驱动程序。在3台电脑上试过,都不行,可能原因是ubuntu系统对网口的支持并不好。
驱动程序:CH9200DRV_130607(自行下载)
进入CH9200DRV_130607/linux文件夹
安装命令:$sudo make
$sudo make load
卸载命令:$sudo make unload
Step3:配置LMS500网口的IP地址。
利用Windows下的SOPAS软件查看LMS500的IP地址,在Ubuntu14.04的网络连接进行编辑,将IP地址设为192.168.203.10,保存。如果成功,可以看到LMS500已经可以网口通讯了。
$ping 192.168.203.10 ,有数据接收。
Step4:安装LMS500的laser_driver。
在网站https://github.com/NatanBiesmans/lms5xx下载lms5xx的驱动程序,进行安装。安装步骤按照安装说明进行,如下。
Step5:安装gmapping package
安装命令:$sudo apt-get installros-indigo-slam-gmapping
Step6:安装pioneer3DX的驱动程序(此处可类比自己的平台,发送速度指令可移动),发布机器人的里程计tf变换。
(1)安装pioneer3DX驱动,通过串口进行通讯(可能需要配置端口如$sudo chmod a+wr /dev/ttyUSB0)。
安装命令:$sudo apt-get install ros-indigo-p2os-driver
(2)此处关键的是发布odometry的变换,因为gmapping需要里程计的输入,需要通过ros的tf变换发布出去。可以用虚拟的数据。
附:odom_tf.cpp文件
#include
#include
#include
#include //forcmd_vel publication
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
ros::Subscriber odom_sub;
ros::Publisher odom_pub;
nav_msgs::Odometry odom;
boost::shared_ptrodom_broadcaster;
geometry_msgs::TransformStamped odom_trans;
//tf::TransformBroadcasterodom_broadcaster;
geometry_msgs::Twist cmdvel;
ros::Time odom_stamp;
double odom_poseYaw, odom_poseX,odom_poseY;
ros::Time current_time, last_time;
void odom_cb(const nav_msgs::Odometry&odom_data)
{
odom_stamp = odom_data.header.stamp;
//convert from quaternion into radium
odom_poseX = odom_data.pose.pose.position.x;
odom_poseY = odom_data.pose.pose.position.y;
odom_poseYaw = tf::getYaw(odom_data.pose.pose.orientation); //
//cap to (-2PI, 2PI)
while (odom_poseYaw >= 2*M_PI) odom_poseYaw -= 2*M_PI;
while (odom_poseYaw < 0) odom_poseYaw += 2*M_PI;
ROS_INFO("odom %f %f %f", odom_poseX, odom_poseY,odom_poseYaw);
current_time = ros::Time::now();
odom_trans.header.stamp = current_time;
odom_trans.header.frame_id = "odom";
odom_trans.child_frame_id = "base_link";
odom_trans.transform.translation.x = odom_poseX;
odom_trans.transform.translation.y = odom_poseY;
odom_trans.transform.translation.z = 0.0;
//since all odometry is 6DOF we'll need a quaternion created from yaw
geometry_msgs::Quaternion odom_quat =tf::createQuaternionMsgFromYaw(odom_poseYaw);
odom_trans.transform.rotation = odom_quat;
//send the transform
odom_broadcaster->sendTransform(odom_trans);
//next, we'll publish the odometry message over ROS
odom.header.stamp = current_time;
odom.header.frame_id = "odom";
odom_trans.child_frame_id = "base_link";
//set the position
odom.pose.pose.position.x = odom_poseX;
odom.pose.pose.position.y = odom_poseY;
odom.pose.pose.position.z = 0.0;
odom.pose.pose.orientation = odom_quat;
//set the velocity
odom.child_frame_id = "base_link";
odom.twist.twist.linear.x = odom_data.twist.twist.linear.x;
odom.twist.twist.linear.y = odom_data.twist.twist.linear.y;
odom.twist.twist.angular.z = odom_data.twist.twist.angular.z;
//publish the message
odom_pub.publish(odom);
last_time = ros::Time::now();
}
int main(int argc, char **argv)
{
ros::init(argc, argv, "odom_tf");
ros::NodeHandle prv_nh("~");
odom_broadcaster.reset(new tf::TransformBroadcaster);
odom_sub = prv_nh.subscribe( "/pose", 50, &odom_cb);
odom_pub = prv_nh.advertise("odom",50);
ros::Rate r(10.0);
while(ros::ok())
{
ros::spinOnce(); //check for incoming messages
r.sleep();
}
}
Step7:写gmapping_test.launch文件进行启动,移动小车,在rviz中可以看到正在建立地图。
思路:
a) 首先启动移动平台(如p3dx),然后启动激光发布topic /scan,于是得到激光数据。
b) 接着发布/laser 与/base_link的静态tf变换,发布odometry的tf变换。
c) 最后是启动gmapping node 进行建图,移动机器人建立环境地图,通过rviz进行显示。
附:gmapping_test.launch文件:
Step8:地图保存,最终得到robotlab.pgm和robotlab.yaml参数文件, 供其他node使用。
$rosrun map_server map_saver –f robotlab
效果就不在此处展示,由于sick lms5xx的精度很高,距离远,建立的地图效果非常好。缺点是sick lms5xx价格昂贵,一般场合用不起。(此处独白:有一个能玩一玩,算是抱老师大腿了。)
小结:
本文记录了gmapping建图的过程,很久之前也做过,但那时对此还不太懂,现在算是一个补充。主要遇到的问题有:laser的网口连接/laser的驱动/odometry的tf变换/平台移动建图的技巧(平移和旋转)。
个人经验,仍需继续思考,如有好的想法,欢迎给我发邮件[email protected],多多交流。