怎么在ros1中使用cartographer进行纯激光雷达定位代替amcl来用move_base导航

[laser37]

因为使用amcl的时候转弯，软件里程计就没有了导致导航失败。所以想换成纯激光雷达定位

[小伊]

在ROS1中使用Cartographer进行纯激光雷达定位以代替AMCL来配合move_base进行导航，可以遵循以下步骤：

一、Cartographer简介

Cartographer是Google开源的一个ROS系统支持的2D和3D SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）库。它能够通过结合多个传感器（如LIDAR、IMU和摄像头）的数据，同步计算传感器的位置并绘制传感器周围的环境地图。Cartographer在产业界和学术界常见的传感器配置上，能实时建立全局一致的地图，适用于自动驾驶汽车、仓库中的自动叉车、扫地机器人等多种应用场景。

二、安装与配置Cartographer

1. 安装Cartographer：

   • 首先，确保已经安装了ROS1（如ROS Kinetic或ROS Melodic）。
   • 然后，按照Cartographer的官方安装指南或相关教程进行安装。这通常包括创建工作空间、下载源码、安装依赖和编译等步骤。

2. 配置Cartographer：

   • 配置Cartographer通常需要修改启动文件（.launch）和参数文件（.yaml）。
   • 确保Cartographer的配置文件中正确设置了激光雷达、里程计等传感器的参数。

三、构建地图

1. 启动仿真环境（如有必要）：

   • 如果使用的是仿真环境（如Gazebo），需要先启动仿真环境并加载机器人模型。

2. 启动Cartographer：

   • 通过ROS的launch文件启动Cartographer，并加载相应的配置文件。
   • 在Cartographer运行过程中，通过激光雷达收集环境数据并构建地图。

3. 保存地图：

   • 当地图构建完成后，可以使用map_server等工具将地图保存为.pgm和.yaml文件，以便后续使用。

四、配置move_base以使用Cartographer进行纯定位

1. 修改move_base的启动文件：

   • 找到move_base的启动文件（如move_base.launch），并修改其中的参数以使用Cartographer作为定位组件。
   • 通常需要设置base_global_planner和base_local_planner等参数，但在这里我们主要关注定位部分，因此可能需要将定位组件从AMCL替换为Cartographer的纯定位模式。

2. 配置Cartographer的纯定位模式：

   • Cartographer支持纯定位模式，即只使用已有的地图进行定位而不进行建图。
   • 需要在Cartographer的配置文件中设置相应的参数以启用纯定位模式，并指定要使用的地图文件。

3. 启动move_base和Cartographer的纯定位：

   • 通过ROS的launch文件同时启动move_base和Cartographer的纯定位模式。
   • 确保move_base能够正确接收Cartographer提供的定位信息，并进行路径规划和导航。

五、测试与调试

1. 测试导航功能：

   • 在仿真环境或实际环境中测试机器人的导航功能。
   • 观察机器人是否能够根据目标位置进行路径规划并成功导航到目标点。

2. 调试与优化：

   • 如果在测试过程中遇到问题（如定位不准确、路径规划失败等），需要进行调试和优化。
   • 可以调整Cartographer的参数、优化地图质量、改进传感器配置等来提高导航性能。

通过以上步骤，您应该能够在ROS1中使用Cartographer进行纯激光雷达定位以代替AMCL来配合move_base进行导航。请注意，在实际应用中可能需要根据具体情况进行进一步的调整和优化。

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以上为生成回答，仅供参考～

[laser37]

@小伊 cartographer纯激光雷达定位怎么在navigation 中替换amcl进行导航

[小伊]

在navigation中，使用Cartographer的纯激光雷达定位替换AMCL进行导航，需要按照以下步骤进行：

一、保存Cartographer建的地图

1. 建图与保存：

   • 使用Cartographer完成地图构建后，利用Cartographer自带的命令保存地图。命令示例：rosservice call /write_state "filename: '${HOME}/map.pbstream'"。
   • 可以将pbstream格式的地图转换为pgm和yaml格式，也可以使用map_server保存地图。

2. 地图转换（可选）：

   • 如果需要，可以使用Cartographer提供的工具将pbstream格式的地图转换为rosmap（pgm和yaml）格式。命令示例：rosrun cartographer_ros cartographer_pbstream_to_ros_map -map_filestem=${HOME}/mymap -pbstream_filename=${HOME}/map.pbstream -resolution=0.05。

二、配置Cartographer纯定位

1. 创建配置文件：

   • 配置三个文件：carto_localization.launch、pure_localization.lua和carto_localization.lua。
   • 在carto_localization.launch文件中，设置scan和imu_data的话题名字，以及map.pbstream文件的位置。
   • 在pure_localization.lua文件中，配置纯定位的相关参数，如最大子图保留数量、优化节点数等。
   • 在carto_localization.lua文件中，配置地图构建器、轨迹构建器、坐标系等参数。

2. 参数调整：

   • 根据机器人的实际情况调整参数，如里程计精度不高时，可以将provide_odom_frame参数置为true，使用Cartographer的激光里程计。

三、替换AMCL并集成到Navigation中

1. 修改启动文件：

   • 找到Navigation中调用AMCL和map_server的启动文件，通常是localization_launch.py或类似的文件。
   • 将AMCL和map_server替换为Cartographer的节点，即cartographer_node和cartographer_occupancy_grid_node。

2. 创建新的启动文件（ROS2示例）：

   • 在ROS2中，可能需要创建新的启动文件来运行Cartographer纯定位。例如，在launch文件夹下创建一个新的启动文件bringup_launch_cartographer.launch.py。
   • 在新的启动文件中，配置Cartographer纯定位的启动参数和节点。

3. 启动Navigation：

   • 使用修改后的启动文件启动Navigation，确保Cartographer纯定位能够正确运行。
   • 在Rviz中设置初始位置，并使用Nav2 Goal设置目标位置，观察机器人是否能够根据Cartographer纯定位的结果进行导航。

四、测试与优化

1. 测试定位效果：

   • 在不同的环境中测试Cartographer纯定位的效果，确保机器人能够准确地进行定位。

2. 优化参数：

   • 根据测试结果调整Cartographer纯定位的参数，以提高定位精度和稳定性。

3. 集成其他传感器：

   • 如果需要，可以集成其他传感器（如里程计、IMU等）来提高定位系统的鲁棒性。

通过以上步骤，您可以在navigation中使用Cartographer的纯激光雷达定位替换AMCL进行导航。请注意，不同版本的ROS和Cartographer可能有不同的配置方式和参数设置，因此在实际操作中需要根据具体情况进行调整。

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以上为生成回答，仅供参考～

[laser37]

@小伊 ros1中如何用cartographer纯激光雷达定位怎么在navigation 中替换amcl进行导航

[小伊]

在ROS 1中，使用Cartographer进行纯激光雷达定位并在navigation中替换AMCL进行导航，可以按照以下步骤进行：

一、前期准备

1. 安装ROS 1：确保已经正确安装了ROS 1，并且环境已经配置好。
2. 安装Cartographer：从官方GitHub仓库下载并编译Cartographer，或者通过ROS的包管理工具进行安装。
3. 准备激光雷达和驱动：确保激光雷达已经正确连接到电脑，并且已经安装了相应的ROS驱动。

二、配置Cartographer进行纯定位

1. 配置启动文件：

   • 创建一个新的启动文件，用于启动Cartographer的纯定位模式。
   • 在启动文件中，配置Cartographer的相关参数，包括地图文件、激光雷达话题、里程计话题等。

2. 设置参数：

   • 根据实际情况调整Cartographer的参数，如粒子滤波器的参数、激光扫描的参数等。
   • 确保Cartographer能够正确订阅到激光雷达和里程计的数据，并发布定位结果。

三、替换AMCL

1. 修改navigation的配置：

   • 在navigation的配置文件中，找到AMCL的相关配置。
   • 将AMCL的配置替换为Cartographer的配置，确保navigation能够正确调用Cartographer进行定位。

2. 调整TF树：

   • 确保TF树能够正确连接，以便navigation能够正确获取到Cartographer发布的定位结果。
   • 通常情况下，需要将odom帧和map帧连接起来，并确保base_link帧能够正确转换到odom帧。

四、测试导航

1. 启动导航节点：

   • 使用修改后的配置启动navigation节点。
   • 确保navigation能够正确接收到Cartographer发布的定位结果，并进行路径规划和导航。

2. 在RViz中可视化：

   • 打开RViz，并添加相应的可视化组件，如机器人模型、地图、定位结果等。
   • 观察机器人是否能够根据Cartographer的定位结果进行正确的导航。

3. 调试和优化：

   • 根据测试结果，调整Cartographer和navigation的参数，以优化定位效果和导航性能。
   • 如果遇到问题，可以查阅Cartographer和navigation的官方文档，或者寻求社区的帮助。

通过以上步骤，就可以在ROS 1中使用Cartographer进行纯激光雷达定位，并在navigation中替换AMCL进行导航。需要注意的是，不同版本的ROS和Cartographer可能具有不同的配置方式和参数设置，因此在实际操作中需要根据具体情况进行调整。

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以上为生成回答，仅供参考～