思岚A1激光雷达hector_mapping建图与定位

ROS中最常见的定位包还是gmapping，gmapping是需要里程计的数据也就是IMU或者视觉里程计的数据，但是目前还是仅仅在电脑中测试，并未实现树莓派与飞控通信，因此使用不用里程计数据的hector_mapping首先进行测试并熟悉ROS中建图所需要的基础技能。

首先下载好思岚A1激光雷达对应的ROS包，编译一下，然后启动rviz查看激光雷达获得的点云数据。

roslaunch rplidar_ros view_rplidar.launch

说明激光雷达正常工作。接着安装hector_mapping对应的包：

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

接着，写一个launch文件进行hector_mapping的设置与启动。

解释一下代码。

第一句使得我们能获得map与odom的坐标系变换，这样才能根据地图获得激光雷达目前在地图中的位姿；然后由于没有里程计，因此odom_frame也设置为base_link就可以了。

第一句设置图片分辨率，0.05m/pix；第二句为图片大小；三四句为初始点在图片中的位置，这里为中间。

第一句设置发布地图的服务，第二句设置读取激光雷达数据的队列长度，第三句设置从哪个topic读取激光雷达是数据。

这里直接启动了一个tf中的static_transform_publisher，用来发布base_link与激光雷达的位姿关系，前三个0代表相对位移，后三个0代表转动的欧拉角，然后写出两个相对的坐标系名称，最后一个100是100ms发布一次。

static_transform_publisher具体写法格式如下，第一种为欧拉角形式：
static_transform_publisher x y z yaw pitch roll frame_id child_frame_id period_in_ms
或者四元数形式：
static_transform_publisher x y z qx qy qz qw frame_id child_frame_id period_in_ms

最后就是启动rviz了。我们来看一下绕房子一圈的效果：

效果还可以，因为是举着的很难保证高度一致，因此同一个地方走回来的时候可能会有偏差，也就是散出去的那些地方。
我们把这个地图保存下来：
先安装map_server包：

sudo apt-get install ros-kinetic-map-server

然后保存：

rosrun map_server map_saver -f ~/my_map

然后我们用下列tf命令行看一下现在坐标系的关系：

rosrun tf view_frames
evince frames.pdf

我们来看一下hector_mapping运行时的节点和话题关系：

rqt-graph

我们可以看到hector_mapping订阅了激光雷达节点发布的/scan话题和base_link与laser的tf，发布了base_link与map的tf，还发布了/map话题，这是一个珊格地图类型的msg，还有一个姿态，这里的姿态并不是base_link相对于map的姿态，因此我们想要获取base_link的姿态，需要手动获取对应的tf：

rosrun tf tf_echo /map /base_link

Translation是平移量，后面分别为四元数与欧拉角形式的转动量。致此，我们完成了用hector_mapping完成建图并且获取当前激光雷达在图坐标系中的位姿信息。