基于Gazebo搭建移动机器人，并结合SLAM系统完成建图仿真
gazebo小车模型创建及仿真详见之前博客
参考链接
成果图
step1: 准备工作
安装必要工具包+创建工作包
- 安装 gmapping 包(用于构建地图):
sudo apt install ros-melodic-gmapping- 安装地图服务包(用于保存与读取地图):
sudo apt install ros-melodic-map-server- 安装 navigation 包(用于定位以及路径规划):
sudo apt install ros-melodic-navigation
创建文件夹及文件
按下图结构在 nav_demo 下依次创建
文件夹： config（也可按照步骤之后创建）、map（也可按照步骤之后创建）、launch
文件：nav01_slam.launch、nav02_map_save.launch、nav03_map_server.launch
/home/yehuo/mycar_ws/src/nav_demo/launch/nav01_slam.launch
<launch>
<!-- 仿真环境下，将该参数设置为true -->
<param name="use_sim_time" value="true"/>
<!-- gmapping -->
<node pkg="gmapping" type="slam_gmapping" name="slam_gmapping" output="screen">
<!-- 设置雷达话题 -->
<remap from="scan" to="scan"/>
<!-- 关键参数：坐标系 -->
<param name="base_frame" value="base_footprint"/><!--底盘坐标系-->
<param name="map_frame" value="map"/>
<param name="odom_frame" value="odom"/> <!--里程计坐标系-->
<param name="map_update_interval" value="5.0"/>
<param name="maxUrange" value="16.0"/>
<param name="sigma" value="0.05"/>
<param name="kernelSize" value="1"/>
<param name="lstep" value="0.05"/>
<param name="astep" value="0.05"/>
<param name="iterations" value="5"/>
<param name="lsigma" value="0.075"/>
<param name="ogain" value="3.0"/>
<param name="lskip" value="0"/>
<param name="srr" value="0.1"/>
<param name="srt" value="0.2"/>
<param name="str" value="0.1"/>
<param name="stt" value="0.2"/>
<param name="linearUpdate" value="1.0"/>
<param name="angularUpdate" value="0.5"/>
<param name="temporalUpdate" value="3.0"/>
<param name="resampleThreshold" value="0.5"/>
<param name="particles" value="30"/>
<param name="xmin" value="-50.0"/>
<param name="ymin" value="-50.0"/>
<param name="xmax" value="50.0"/>
<param name="ymax" value="50.0"/>
<param name="delta" value="0.05"/>
<param name="llsamplerange" value="0.01"/>
<param name="llsamplestep" value="0.01"/>
<param name="lasamplerange" value="0.005"/>
<param name="lasamplestep" value="0.005"/>
</node>
<node pkg="joint_state_publisher" name="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" />
<node pkg="robot_state_publisher" name="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher" />
<node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" />
<!-- 可以保存 rviz 配置并后期直接使用-->
<!--
<node pkg="rviz" type="rviz" name="rviz" args="-d $(find my_nav_sum)/rviz/gmapping.rviz"/>
-->
</launch>
step2: 仿真环境运行 + SLAM建图
（1）编译+启动 gazebo 仿真环境
source ./devel/setup.bash
roslaunch mycar environment.launch
（2）启动 rviz
source ./devel/setup.bash
roslaunch nav_demo nav01_slam.launch
（3）启动键盘控制节点
rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py _speed:=0.3 _turn:=0.5
（4）在 rviz 中显示仿真环境
（5）保存 rviz 设置
（6）通过键盘控制机器人运动
每隔 5s 更新一次地图
step3: 保存地图（在step2基础上，不要关闭之前程序）
/home/yehuo/mycar_ws/src/nav_demo/launch/nav02_map_save.launch
<launch>
<arg name="filename" value="$(find nav_demo)/map/nav" />
<node name="map_save" pkg="map_server" type="map_saver" args="-f $(arg filename)" />
</launch>
在 nav_demo 下新建文件夹 map
新建终端，保存地图
source ./devel/setup.bash
roslaunch nav_demo nav02_map_save.launch
/home/yehuo/mycar_ws/src/nav_demo/map/nav.yaml 文件解释
# 1、声明地图图片资源的路径
image: /home/yehuo/mycar_ws/src/nav_demo/map/nav.pgm
# 2、地图刻度尺单位是 米/像素
resolution: 0.050000
# 3、地图的位姿（按照右手坐标系，地图右下角相对于 rviz 中原点的位姿）
# 值1：x方向上的偏移量
# 值2：y方向上的偏移量
# 值3：地图的偏航角度（单位：弧度）
origin: [-50.000000, -50.000000, 0.000000]
# 地图中的障碍物判断：
# 最终显示结果：白色是可通行区域，黑色是障碍物，蓝灰是未知区域
# 判断规则：
# 1、地图中的每个像素都有取值 [0,255] 255：白色 0：黑色
# 2、根据像素值计算一个比例： p = （255 - 像素值）/ 255 ==> 0:白色 1:黑色
# 3、判断是否是障碍物， p > occupied_thresh 就是障碍物
# p < free_thresh 就无障碍物
# 4、占用阈值
occupied_thresh: 0.65
# 5、空闲阈值
free_thresh: 0.196
# 6、取反（1：黑的区域变白的，白的区域变黑的）
negate: 0
step4: 读取地图
/home/yehuo/mycar_ws/src/nav_demo/launch/nav03_map_server.launch
<launch>
<!-- 设置地图的配置文件 -->
<arg name="map" default="nav.yaml" />
<!-- 运行地图服务器，并且加载设置的地图-->
<node name="map_server" pkg="map_server" type="map_server" args="$(find nav_demo)/map/$(arg map)"/>
</launch>
读取地图
source ./devel/setup.bash
roslaunch nav_demo nav03_map_server.launch
显示读取的地图
打开一个新的终端，启动 rviz
