cartographer仿真建圖實作

最近，我參加了航天智慧物流的線上賽，成績還沒出來，我負責的是cartograher建圖部分，我現在總結一下自己的一些學習和遇到的坑，方便大家學習cartographer，
怎么安裝cartograher我就不說了，網上都有詳細的教程，在我的百度網盤里也有現成的包，鏈接：https://pan.baidu.com/s/1IL1rBxCwxqoYnz_jtQ9eyg
提取碼：sirb
大家下下來，直接編譯就可以了，，我想講的是怎么實作cartographer仿真建圖并且保證成功， 當然你需要有學習過ros的一些基礎，
我只寫在仿真環境中的建圖，因為實際建圖是雷達不同，launch檔案的配置不同，如果不會配置可以大家交流，我的手持雷達建圖配置如下：

<launch>


 <node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="base_link_to_laser4" 
    args="0.0 0.0 0.2 0.0 0.0  0.0 /base_link /velodyne 40" />

  <include file="$(find my_navigation)/launch/cartographer_demo.launch"/>
  <include file="$(find velodyne_pointcloud)/launch/VLP16_points.launch"/>


</launch>

下面是是仿真實作的具體內容，我默認大家是有一個仿真環境的，并且有一輛可移動小車， 如果沒有我已經上傳到百度網盤上了：鏈接：https://pan.baidu.com/s/1rug9U0etBWP2_KboPbww6Q
提取碼：sirb
下載后記得編譯，

It’s show time.
一：我在cartographer_ws/src/cartographer_ros/cartographer_ros/launch/cartographer_demo.launch下創建了cartographer_demo.launch檔案，具體內容如下：

<launch>  
  
  <param name="/use_sim_time" value="true" />  

  <node name="cartographer_node" pkg="cartographer_ros"  
      type="cartographer_node" args="
          -configuration_directory $(find cartographer_ros)/configuration_files
          -configuration_basename lidar.lua"
      output="screen"> 
    <remap from="scan" to="scan" />  
  </node>  

  <!-- cartographer_occupancy_grid_node -->
  <node pkg="cartographer_ros" type="cartographer_occupancy_grid_node"
        name="cartographer_occupancy_grid_node" 
        args="-resolution 0.05" />

  <node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" required="true"  
        args="-d $(find cartographer_ros)/configuration_files/demo_2d.rviz" />  
</launch>

其實這個檔案下面有很多demo檔案，你可以改來用，你需要注意的是以下幾點：

1.在demo中添加`

  <node pkg="cartographer_ros" type="cartographer_occupancy_grid_node"
        name="cartographer_occupancy_grid_node" 
        args="-resolution 0.05" />

這個是實作建圖必不可少的部分，

2.代碼<param name="/use_sim_time" value="true" />在仿真時value 為true，但當你需要實際建圖時，一定要改為false，不然它會報錯，其實就是時間戳的問題，這里我就不過多贅述，
3.我們需要注意代碼
<node name="cartographer_node" pkg="cartographer_ros" type="cartographer_node" args=" -configuration_directory $(find cartographer_ros)/configuration_files -configuration_basename lidar.lua"中lidar.lua，你需要改為自己的lua檔案，不用怕不懂，我下面會對這個lua檔案進行介紹，

二：下面是我的lidar.lua檔案的具體內容，這個檔案至關重要，網上有很多教程配置，大家一定要去看看，值得一提的是每次修改后，你需要重新編譯，因為lua檔案，它呼叫了別的檔案，引數修改后會有一個整體的影響，一些重要代碼的作用我已經標出，

include "map_builder.lua"
include "trajectory_builder.lua"

options = {
  map_builder = MAP_BUILDER,
  trajectory_builder = TRAJECTORY_BUILDER,
  map_frame = "map",
  tracking_frame = "base_footprint", #改為自己激光雷達的frame_id,通常情況都是laser
  published_frame = "base_footprint", #改為自己激光雷達的frame_id，通常情況都是laser
  odom_frame = "odom",
  provide_odom_frame = true,
  publish_frame_projected_to_2d = false,
  use_odometry = true, #是否使用Odom資料在這里決定，改變之后記得編譯
  use_nav_sat = false,
  use_landmarks = false,
  num_laser_scans = 1,
  num_multi_echo_laser_scans = 0,
  num_subdivisions_per_laser_scan = 1,
  num_point_clouds = 0,
  lookup_transform_timeout_sec = 0.2,
  submap_publish_period_sec = 0.3,
  pose_publish_period_sec = 5e-3,
  trajectory_publish_period_sec = 30e-3,
  rangefinder_sampling_ratio = 1.,
  odometry_sampling_ratio = 1.,
  fixed_frame_pose_sampling_ratio = 1.,
  imu_sampling_ratio = 1.,
  landmarks_sampling_ratio = 1.,
}

MAP_BUILDER.use_trajectory_builder_2d = true

TRAJECTORY_BUILDER_2D.submaps.num_range_data = 35
TRAJECTORY_BUILDER_2D.min_range = 0.3
TRAJECTORY_BUILDER_2D.max_range = 8.
TRAJECTORY_BUILDER_2D.missing_data_ray_length = 1.
TRAJECTORY_BUILDER_2D.use_imu_data = false
TRAJECTORY_BUILDER_2D.use_online_correlative_scan_matching = true
TRAJECTORY_BUILDER_2D.real_time_correlative_scan_matcher.linear_search_window = 0.1
TRAJECTORY_BUILDER_2D.real_time_correlative_scan_matcher.translation_delta_cost_weight = 10.
TRAJECTORY_BUILDER_2D.real_time_correlative_scan_matcher.rotation_delta_cost_weight = 1e-1
use_pose_extrapolator = on
TRAJECTORY_BUILDER.collate_landmarks = on

POSE_GRAPH.optimization_problem.huber_scale = 1e2
POSE_GRAPH.optimize_every_n_nodes = 35
POSE_GRAPH.constraint_builder.min_score = 0.65

return options

如果你下載的是我的包，首先對兩個作業空間間進行編譯，
在 cartographer_ws 下,執行 catkin_make_isolated --install --use-ninja
在 new_ws 下,執行 catkin_make
在.bashrc 檔案底部加入:source ~/cartographer_ws/install_isolated/setup.bash 和
source ~/new_ws/devel/setup.bash
下面的三個launch檔案都在new_ws下：
運行 1:roslaunch my_gazebo robot_laser_gazebo.launch
2:rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py
3:roslaunch my_navigation cartographer_demo.launch
如果第二步不能成功,運行 sudo apt-get install ros-melodic-teleop-twist-keyboard
上述作業完成后就能移動鍵盤進行仿真建圖啦，
下面附上建圖效果：