SLAM – 使用谷歌Cartographer 建图

cartographer是Google的实时室内建图项目，只要满足性能要求可建设地图比gmapping大，可单独使用雷达建图而不依赖里程计，因此比较依赖雷达，雷达扫描频率大于20HZ效果更好。

Cartographer算法优缺点

cartographer通过一定雷达数量的laser scan构建子地图submap，通过拼接地图从而实现回环检测，在生成一个submap后，会进行一次局部的回环（loop close），利用分支定位和预先计算的网格，所有submap完成后，会进行全局的回环。

缺点：CPU性能要求比gmapping高，特别是大范围时候。对雷达扫描频率越高越好，最好是20HZ+。

图：cartographer建图

启动底盘通讯与雷达

在主控节点启动与底盘余雷达的通讯，同时程序会将IMU姿态与位置融合发布odom位置信息

 roslaunch lingao_bringup robot.launch

等待IMU校准后出现First IMU message received并且没有错误基本上就是启动成功

启动cartographer建图

启动cartographer节点，加入里程计和IMU。

roslaunch lingao_slam cartographer_slam.launch

通过图片可看到下图无错误,出现odom received既是启动成功

启动本地可视化rviz

在本地PC主机启动rviz在窗口内可看到机器人tf位姿数据、激光节点、地图数据

roscd lingao_slam/rviz/
rviz -d cartographer_2d.rviz 

现在开始建图，使用航模手柄或者键盘控制小车走进行建图。

保存地图

首先完成轨迹, 不接受进一步的数据。（主控节点输入）

rosservice call /finish_trajectory 0

现在有两种保存地图方法
* 第一种 直接转换生成为map_server可加载的pgm地图，后期不能转回.pbstream文件格式.
* 第二种 保存为cartographer序列化的.pbstream文件格式，其中包含cartographer内部使用的数据结构的快照。后面可转换为map_server可加载的pgm地图。

1. 方法一 – 使用map_server保存地图

roslaunch lingao_slam save_map.launch 

或者直接使用map_server服务保存在目录下：

roscd lingao_navigation/maps/
rosrun map_server map_saver -f map

2. 方法二 – 序列化保存当前状态（地图保存为.pbstream形式）：
   必须要绝对路径
   rosservice call /write_state "{filename: '<绝对路径存放地图信息>/<地图保存的名字>.pbstream'}"
   ,例如：

rosservice call /write_state "{filename: '${HOME}/lingao_ws/src/lingaoRobot/lingao_navigation/maps/cartographer_map.pbstream'}"

• 转换成map_server可加载的pgm地图方法：

  rosrun cartographer_ros cartographer_pbstream_to_ros_map
  -map_filestem=<保存地图的绝对路径>/<地图命名>
  -pbstream_filename=<存放pbstream地图快照信息的绝对地址>/.pbstream
  -resolution=0.05

例如：

rosrun cartographer_ros cartographer_pbstream_to_ros_map -map_filestem={HOME}/lingao_ws/src/lingaoRobot/lingao_navigation/maps/map -pbstream_filename={HOME}/lingao_ws/src/lingaoRobot/lingao_navigation/maps/cartographer_map.pbstream -resolution=0.05