ROS机器人学习(五)--机器人SLAM导航必备条件

硬件要求

（1）差分轮式机器人，可以使用Twist速度指令控制

• linear：XYZ方向上的线速度，单位是m/s；
• angular：XYZ方向上的角速度，单位是rad/s。

（2）机器人必须安装激光雷达等测距设备，可以获取环境深度信息。

（3）最好使用正方形或圆形的机器人，其他外形的机器人虽然可以正常使用，但是效果很能能不佳。

深度信息

Name	Description
angle_min	可检测范围的起始角度
angle_max	可检测范围的终止角度，与angle_min组成激光雷达的可检测范围
angle_increment	相邻数据帧之间的角度长
time_increment	采集到相邻数据帧之间的时间步长，当传感器处于相对运动状态时进行补偿使用
scan_time	采集一帧数据所需要的时间
range_min	最近可检测深度的阀值
range_max	最远可检测深度的阀值
ranges	一帧深度数据的存储数组

这些深度信息的配置一般在激光雷达官方给来的ROS驱动包里都已经配置好了，可以直接使用，因为可以根据实际要求进行添加修改等。

里程计信息

• pose：机器人当前位置坐标，包括机器人的XYZ三轴位置与方向参数，以及用于校正误差的协方差矩阵。

• twist：机器人当前的运动状态，包括XYZ三轴的线速度与角速度，以及用于校正误差的协方差矩阵。

  

仿真环境

1、创建仿真环境

打开Gazebo，使用Building Editor创建仿真环境，保存环境命名为clositer.world

2、运行仿真环境加载机器人模型

1）新建启动文件mbot_laser_nav_gazebo.launch

<launch>

    <!-- 设置launch文件的参数 -->
    <arg name="world_name" value="$(find mbot_gazebo)/worlds/cloister.world"/>
    <arg name="paused" default="false"/>
    <arg name="use_sim_time" default="true"/>
    <arg name="gui" default="true"/>
    <arg name="headless" default="false"/>
    <arg name="debug" default="false"/>

    <!-- 运行gazebo仿真环境 -->
    <include file="$(find gazebo_ros)/launch/empty_world.launch">
        <arg name="world_name" value="$(arg world_name)" />
        <arg name="debug" value="$(arg debug)" />
        <arg name="gui" value="$(arg gui)" />
        <arg name="paused" value="$(arg paused)"/>
        <arg name="use_sim_time" value="$(arg use_sim_time)"/>
        <arg name="headless" value="$(arg headless)"/>
    </include>

    <!-- 加载机器人模型描述参数 -->
    <param name="robot_description" command="$(find xacro)/xacro --inorder '$(find mbot_description)/urdf/gazebo/mbot_with_laser_gazebo.xacro'" /> 

    <!-- 运行joint_state_publisher节点，发布机器人的关节状态  -->
    <node name="joint_state_publisher" pkg="joint_state_publisher" type="joint_state_publisher" ></node> 

    <!-- 运行robot_state_publisher节点，发布tf  -->
    <node name="robot_state_publisher" pkg="robot_state_publisher" type="robot_state_publisher"  output="screen" >
        <param name="publish_frequency" type="double" value="50.0" />
    </node>

    <!-- 在gazebo中加载机器人模型-->
    <node name="urdf_spawner" pkg="gazebo_ros" type="spawn_model" respawn="false" output="screen"
          args="-urdf -model mbot -param robot_description"/> 

</launch>

2)运行
运行此launch文件，可以看到机器人模型加载到了仿真环境中。

roslaunch mbot_gazebo mbot_laser_nav_gazebo.launch