Ubuntu16.04+hokuyo(URG)实现amcl导航

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我是靠谱客的博主繁荣季节，这篇文章主要介绍Ubuntu16.04+hokuyo(URG)实现amcl导航，现在分享给大家，希望可以做个参考。

turtlebot2基于hokuyo激光的amcl+move_bace导航

1、文件配置

1）打开一个新终端，配置ROS环境变量（每开新的终端都最好配置一次）

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$ source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

2）修改激光串口权限，注意：每次USB重新插入都需要修改该权限

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$ sudo chmod a+rw /dev/ttyACM0

3）手动打开hokuyo_laser.launch（路径：/home/yourname/catkin_ws/src/turtlebot_apps/turtlebot_navigation/laser/driver）并添加tf变换（这里会有两个tf变换才能运行，具体原因不明）

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<node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="map_to_odom" args="0.0 0.0 0.17 0 0 0.0 /map /odom 1000"/>

这个launch的完整文件为：

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<!--

This launch file shows how to start a hokuyo node.

You may have to change the port parameter if your laser is not at
/dev/ttyACM0.

If you have rviz built, you can uncomment the rviz node to visualize the
laser data.

Otherwise, you can use rostopic to see the data:
rostopic echo /scan

-->

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This launch file shows how to start a hokuyo node. 

You may have to change the port parameter if your laser is not at
/dev/ttyACM0.

If you have rviz built, you can uncomment the rviz node to visualize the
laser data.

Otherwise, you can use rostopic to see the data:
rostopic echo /scan

-->

<launch>
  <node name="hokuyo" pkg="hokuyo_node" type="hokuyo_node" respawn="false" output="screen">
  
    <!-- Starts up faster, but timestamps will be inaccurate. --> 
    <param name="calibrate_time" type="bool" value="false"/> 
    
    <!-- Set the port to connect to here -->
    <param name="port" type="string" value="/dev/hokuyo"/> 
    <param name="frame_id" type="string" value="laser"/>
    <param name="intensity" type="bool" value="false"/>
  </node>
  
  <node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="base_to_laser" args="0.0 0.0 0.17 0 0.0 0.0 base_link laser 100"/>
  <node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="map_to_odom" args="0.0 0.0 0.17 0 0 0.0 /map /odom 1000"/>
  <node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" respawn="false" output="screen" args="-d $(find hokuyo_node)/hokuyo_test.vcg"/>
  
  
</launch>

4）创建hokuyo_amcl_demo.launch

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$ roscd  turtlebot_navigation
$ touch  launch/hokuyo_amcl_demo.launch

打开，并添加以下内容：

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<arg name="laser_type" default="hokuyo" ></arg>

<include file="$(find turtlebot_navigation)/laser/driver/$(arg laser_type)_laser.launch"></include>

<arg name="map_file" default="$(env TURTLEBOT_MAP_FILE)"></arg>
  <node name="map_server" pkg="map_server" type="map_server" args="$(arg map_file)" ></node>

<arg name="custom_amcl_launch_file" default="$(find turtlebot_navigation)/launch/includes/amcl/$(arg laser_type)_amcl.launch.xml"></arg>
  <arg name="initial_pose_x" default="0.0"></arg> 
  <arg name="initial_pose_y" default="0.0"></arg> 
  <arg name="initial_pose_a" default="0.0"></arg>
  <include file="$(arg custom_amcl_launch_file)">
    <arg name="initial_pose_x" value="$(arg initial_pose_x)"></arg>
    <arg name="initial_pose_y" value="$(arg initial_pose_y)"></arg>
    <arg name="initial_pose_a" value="$(arg initial_pose_a)"></arg>
  </include>

<arg name="custom_param_file" default="$(find turtlebot_navigation)/param/$(arg laser_type)_costmap_params.yaml"></arg>
  <include file="$(find turtlebot_navigation)/launch/includes/move_base.launch.xml">
  </include>

</launch>

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<launch>

<!-- Define laser type-->
  <arg name="laser_type" default="hokuyo" />

  <!-- laser driver -->
  <include file="$(find turtlebot_navigation)/laser/driver/$(arg laser_type)_laser.launch"/>

  <!-- Map server -->
  <arg name="map_file" default="$(env TURTLEBOT_MAP_FILE)"/>
  <node name="map_server" pkg="map_server" type="map_server" args="$(arg map_file)" />

  <!-- AMCL -->
  <arg name="custom_amcl_launch_file" default="$(find turtlebot_navigation)/launch/includes/amcl/$(arg laser_type)_amcl.launch.xml"/>
  <arg name="initial_pose_x" default="0.0"/> <!-- Use 17.0 for willow's map in simulation -->
  <arg name="initial_pose_y" default="0.0"/> <!-- Use 17.0 for willow's map in simulation -->
  <arg name="initial_pose_a" default="0.0"/>
  <include file="$(arg custom_amcl_launch_file)">
    <arg name="initial_pose_x" value="$(arg initial_pose_x)"/>
    <arg name="initial_pose_y" value="$(arg initial_pose_y)"/>
    <arg name="initial_pose_a" value="$(arg initial_pose_a)"/>
  </include>

  <!-- Move base -->
  <arg name="custom_param_file" default="$(find turtlebot_navigation)/param/$(arg laser_type)_costmap_params.yaml"/>
  <include file="$(find turtlebot_navigation)/launch/includes/move_base.launch.xml">
  </include>

</launch>

此处<arg name="custom_param_file" default="$(find turtlebot_navigation)/param/$(arg laser_type)_costmap_params.yaml"/> 经测试有无均可，原因不明。

2、导航实现

1）上网本新开端口，打开roscore

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$ roscore

2）上网本新开端口，启动turtlebot

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$ roslaunch turtlebot_bringup minimal.launch

3）主机，新终端执行，启动amcl

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$ roslaunch turtlebot_navigation hokuyo_amcl_demo.launch map_file:=/home/yourname/map/hokuyo_map.yaml

这里/home/yourname/map/hokuyo_map.yaml是所建地图的.yaml文件所在的位置，需按个人情况改变

如果你看到 odom received! 说明已经正常运行。
过程中可能出现报错，原因不明，但是不影响正常运行。
在这里插入图片描述

4）新终端，启动rviz

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$ roslaunch turtlebot_rviz_launchers view_navigation.launch --screen

效果如下图：
在这里插入图片描述 rviz应该公开展示你的地图。turtlebot不能够估计在启动姿态，尽管它可以在你初始化它的姿态。

选择“2D Pose Estimate”在地图上的turtlebot位置点击并按住。当你握着鼠标的时候，一个箭头会出现在鼠标指针的下方，用这个来估计它的方向。
在这里插入图片描述

设置后估计的姿态，选择“2D Nav Goal”，点击你想让turtlebot去的地方。您还可以指定一个目标方向，使用相同的技术如“2D Pose Estimate”。
在这里插入图片描述
urtlebot现在应该朝着你的目录自主前进。尝试指定一个目标，并走在前面，看看它如何反应的动态障碍。
当turtlebot到达指定地点之后，会显示，Goal reached.

rviz中会有一些错误出现，原因不明。

3、仍存在的问题

1）turtlebot目前在遇到动态障碍时，无法提前避障，需要撞上去，并需要较长的时间来寻找可以走的方向
2）目前turtlebot在导航过程中，rviz界面会出现机器人不断跳出再返回的情况
3）导航过程中出现的报错尚未解决，并不知道其对导航规程的影响
4）hokuyo_laser.launch中<arg name="custom_param_file" default="$(find turtlebot_navigation)/param/$(arg laser_type)_costmap_params.yaml"/> 作用尚不明晰