引言

畢業(yè)設(shè)計(jì)打算做三維激光SLAM，記錄一些學(xué)習(xí)歷程，也給后面人一點(diǎn)幫助。本教程不涉及SLAM基本概念（如果沒(méi)有自行補(bǔ)充），主要包含以下幾部分內(nèi)容。

1. 搭建激光SLAM的運(yùn)行環(huán)境并運(yùn)行數(shù)據(jù)集
2. 在Gazebo中構(gòu)建仿真地圖并添加動(dòng)態(tài)障礙物，使用仿真小車采集激光數(shù)據(jù)。
3. A-LOAM詳解，算法+代碼
4. Lego-LOAM詳解，算法+代碼
   完整代碼鏈接在第一講中

第二節(jié)：搭建仿真環(huán)境

下載velodyne激光模擬功能包

在完成上一節(jié)的內(nèi)容后，直接clone這個(gè)包，然后編譯

git clone https://github.com/lmark1/velodyne_simulator.git

需要根據(jù)你自己的ros版本安裝對(duì)應(yīng)包

sudo apt-get install ros-kinetic-velodyne-*

然后運(yùn)行即可，運(yùn)行如果gazebo一直卡住，參考解決方案

roslaunch velodyne_description example.launch 

然后你就會(huì)看到機(jī)器人在場(chǎng)景中，以及rviz顯示的點(diǎn)云圖，它提供了16線和32線的模擬。

安裝turtlebot3模擬器

turtlebot是使用最多的機(jī)器人模擬器，如果沒(méi)安裝的話請(qǐng)先安裝

sudo apt-get install ros-noetic-turtlebot3-*

安裝三維激光雷達(dá)到turtlebot3上

我是默認(rèn)你對(duì)urdf有一點(diǎn)了解的，當(dāng)然其實(shí)也很簡(jiǎn)單，本質(zhì)上還是個(gè)xml文件，每個(gè)標(biāo)簽代表了機(jī)器人的一部分。我們先在/opt/ros/xxx/share目錄下找到turtlebot3的description功能包，為了不修改，我們把urdf文件托到自己功能包下修改，并增加VLP模塊。VLP模塊也要拖到自己功能包下，仿照velodyne_description中給的例子修改（需要注釋掉inertial標(biāo)簽，因?yàn)榧す獾闹亓繒?huì)造成機(jī)器人的翻倒）。
PS:gpu這個(gè)變量非常重要，只有設(shè)置為gpu的時(shí)候，才可以檢測(cè)到動(dòng)態(tài)障礙物，但是對(duì)性能要求更高

  <xacro:include filename="$(find 3d_slam_simulation)/urdf/VLP-16.urdf.xacro"/>
  <xacro:VLP-16 parent="base_link" name="velodyne" topic="/velodyne_points" hz="10" samples="440" gpu="false">
    <origin xyz="0 0 0.2" rpy="0 0 0" />
  </xacro:VLP-16>

具體內(nèi)容看我給的github鏈接

構(gòu)建Gazebo地圖

可以參考這篇博客自己搭建仿真環(huán)境，當(dāng)然我功能包里面有一個(gè)搭好的環(huán)境。在gazebo中添加地圖也可以不顯示GUI界面，后臺(tái)運(yùn)行，你操作機(jī)器人移動(dòng)可以看激光雷達(dá)，在電腦運(yùn)行不過(guò)來(lái)GUI的時(shí)候可以這么做，對(duì)虛擬機(jī)友好。

  <include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch">
    <arg name="world_name" value="$(find 3d_slam_simulation)/world/gallery.world"/>
    <arg name="paused" value="false"/>
    <arg name="use_sim_time" value="true"/>
    <arg name="gui" value="false"/>
    <arg name="headless" value="false"/>
    <arg name="debug" value="false"/>
  </include>

添加動(dòng)態(tài)障礙物

Gazebo中添加了actor單位，可以通過(guò)指定巡航點(diǎn)的方式讓其在環(huán)境中自行運(yùn)動(dòng)（當(dāng)然也可以自己寫(xiě)插件，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃）官方教程，其實(shí)很容易看懂，skin就是導(dǎo)入了一個(gè)人形的皮膚；animation就是讓人以什么動(dòng)作運(yùn)動(dòng)（可以跑步、走路、太空漫步等），然后運(yùn)動(dòng)做插值可以更順暢；script里面是如何規(guī)劃運(yùn)動(dòng)，直接使用trajectory標(biāo)簽就是根據(jù)waypoint點(diǎn)巡航，運(yùn)動(dòng)點(diǎn)首位相接就形成反復(fù)繞圈的景象，不相接會(huì)瞬間移動(dòng)。

<actor name="actor">
  <skin>
    <filename>walk.dae</filename>
  </skin>
  <animation name="walking">
    <filename>walk.dae</filename>
    <interpolate_x>true</interpolate_x>
  </animation>
  <script>
    <trajectory id="0" type="walking">
      <waypoint>
        <time>0</time>
        <pose>0 2 0 0 0 -1.57</pose>
      </waypoint>
      <waypoint>
        <time>2</time>
        <pose>0 -2 0 0 0 -1.57</pose>
      </waypoint>
      <waypoint>
        <time>2.5</time>
        <pose>0 -2 0 0 0 1.57</pose>
      </waypoint>
      <waypoint>
        <time>7</time>
        <pose>0 2 0 0 0 1.57</pose>
      </waypoint>
      <waypoint>
        <time>7.5</time>
        <pose>0 2 0 0 0 -1.57</pose>
      </waypoint>
    </trajectory>
  </script>
</actor>

操作機(jī)器人建圖

安裝鍵盤操作機(jī)器人運(yùn)行的功能包

sudo apt-get install ros-kinetic-teleop-twist-keyboard

使用功能包控制機(jī)器人運(yùn)行并建圖，也可以先錄制成rosbag后再播放建圖，對(duì)電腦壓力小一些。
aloam要先啟動(dòng)地圖，再啟動(dòng)算法（不清楚為什么，不然會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題）

roslaunch 3d_slam_simulation gazebo_turtlebot3.launch 
roslaunch aloam_velodyne aloam_velodyne_VLP_16.launch 
rosrun teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard.py

最終效果

文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-428902.html

到了這里，關(guān)于從零開(kāi)始的三維激光雷達(dá)SLAM教程第二講（搭建Gazebo仿真環(huán)境，并添加動(dòng)態(tài)障礙物）的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！