Ros Slam 地图加载

1.地图文件介绍
1.地图数据文件.pgm介绍
OccupancyGrid由一个.yaml格式的元数据文件，和.pgm图片格式的地图数据文件组成。从上节课建图后保存的文件也可以看出。

.
├── fishbot_map.pgm
└── fishbot_map.yaml

0 directories, 2 files

打开上节课建好的地图，观察下，你应该会有几点疑问：

不是说占据栅格地图每个栅格都有一个概率吗？为什么看不出来？
立方体内和圆柱体内和墙之外的区域为什么是灰色的？
原因如下：

一个栅格对应到图片上其实是一个像素，每一个像素的值在0-255之间，所以将像素值和占据率之间的映射即可，而像素值反应到图像上就是颜色的深浅，1.2图对应的像素颜色如下：

 建图的时候物体内和墙之外的区域机器人并没有探索到，没有数据参考就认为其值是未知的。

2.地图描述文件.yaml介绍
除了fishbot_map.pgm文件外，还有另外一个fishbot_map.yaml的文件，fishbot_map.yaml文件是地图的配置文件，该文件内容如下：

image: fishbot_map.pgm
mode: trinary
resolution: 0.05
origin: [-3.37, -2.88, 0]
negate: 0
occupied_thresh: 0.65
free_thresh: 0.25

image：图像名称
mode：图像模式，默认为trinary(三进制)，还有另外两个可选项scale(缩放的)和raw(原本的值)。
resolution：分辨率，一个栅格对应的物理尺寸，单位为m。0.05则表示一个栅格为0.05m
origin：地图原点位置，单位是m。
negate：是否反转图像
cooupied_thresh：占据阈值
free_thresh：空闲阈值

如何在地图上找出机器人原点的像素位置？

图像的像素原点在左下角。
这张图左边的0,0是地图原点，右边的图是图像的像素原点

 

 假如机器人地图原点是[-3.37m, -2.88m]，除上分辨率则可得到像素原点[-67.4px,-57.6px]。地图原点在x和y轴分别偏移[-67.4px,-57.6px]就到了像素原点，反过来说，地图原点就在像素原点的[67.4px,57.6px]处。

3.地图加载

3.1 启动地图
了解完地图的格式和描述文件，接着我们看看如何将地图加载到rviz2中进行显示。我们使用nav2_map_server进行地图的保存，也可以使用它来加载地图。
打开终端，进入src/map/运行下面指令：

ros2 run nav2_map_server map_server --ros-args --param yaml_filename:=fishbot_map.yaml

其中--ros-args --param yaml_filename:=fishbot_map.yaml指定地图描述文件名称.fishbot_map.yaml。

3.2 打开rviz2
打开终端

rviz2

通过add->bytopic->选择map组件。此时你应该什么都看不到，没关系，这是正常的。

3.3 配置并激活map_server
map_server节点采用的是ROS2的生命周期进行编写的，除了启动节点，我们还需要手动的配置和激活节点才能使用。

打开新的终端，使用下面指令进行配置：

ros2 lifecycle set /map_server configure

使用下面的指令进行激活：

ros2 lifecycle set /map_server activate

完成这一步，你应该就可以在rviz2中看到地图了。

将栅格数量改大，然后将Grid的cellsize改成0.05,你就可以看到我们之间建立的地图每一个栅格的占据情况了。

 

生命周期节点转换图如下：

 

 4.地图编辑
最后我们来说一下如何对地图进行编辑，地图编辑的方法有很多，你可以手动改图片，也可以通过opencv等图像处理库进行图像的去除噪点等操作。
这里介绍的是手动添加一个地图用PS进行编辑 。
打开网址：https://www.gaituya.com/ps/
接着点击文件打开选择我们的.pgm文件，即可看到下图。

接着将下面的正方形给补上。

 保存后在文件选择导出为png格式即可，因为PS并不支持pgm格式的导出，所以我们选择png格式，幸运的是png格式的地图也是被map_server所支持的。
把导出的图片放到map文件夹下，接着我们需要修改下yaml配置文件中图片的后缀。

 

image: fishbot_map.png
mode: trinary
resolution: 0.05
origin: [-3.37, -2.88, 0]
negate: 0
occupied_thresh: 0.65
free_thresh: 0.25

接着你可以重新运行下map_server（记得先关闭rviz2），然后看一下map是否发生了改变。