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    谷歌cartographer使用速腾聚创3d激光雷达数据进行三维建图

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    • xiaoqiang
      xiaoqiang 最后由 xiaoqiang 编辑

      谷歌cartographer_ros请参考这篇安装教程：http://community.bwbot.org/topic/136/google激光雷达slam算法cartographer的安装及bag包demo测试。2020年之后购买的小强用户可以跳过安装步骤，车载主机已经配置好。

      1. 数据包准备

      使用cartographer_ros进行3d建图，需要三维点云数据和IMU数据，三维点云由速腾聚创3d激光雷达提供，IMU数据则由小强xq5开发平台提供。
      rosbag数据包的详细制作过程，请参考这篇教程: https://community.bwbot.org/topic/522/使用rosbag录制和回放3d激光雷达数据和小强ros开发平台的里程计imu数据
      下文教程将以蓝鲸机器人录制的bag包为例，演示如何建立三维地图。bag包百度云下载地址

      2. 配置cartographer_ros

      蓝鲸机器人github上的cartographer_ros已经配置好了所有文件，对于加装速腾聚创小强xq5开发平台采集的数据包，cartographer_ros需要使用的是下列文件，简略的说明在下文。cartographer_ros的详细文档可以参考官方wiki

      cartographer_ros/launch/demo_xiaoqiang_3d.launch #建图时启动的launch文件，负责启动xiaoqiang_3d.launch文件和rviz

cartographer_ros/launch/xiaoqiang_3d.launch #用来加载cartographer_ros主要的启动节点和参数文件，话题数据名字的remap也在这个文件设定。

cartographer_ros/launch/assets_writer_xiaoqiang_3d.launch #用来将demo_xiaoqiang_3d.launch输出的pbstreamfile转换成ply点云数据

cartographer_ros/urdf/rslidar_2d.urd #模型文件，用来发布3d激光雷达、小车里程计、IMU、小车本体之间的tf关系

cartographer_ros/configuration_files/xiaoqiang_3d.lua #cartographer_ros算法参数配置文件，优化建图效果需要调整的参数就是这个文件。

      ros中坐标系的设置，请参考这篇教程，小强xq5平台的base_link原点设置在两个主动轮轴中间位置。

      # cartographer_ros)/urdf/rslidar_2d.urd文件需要调整的参数是3d雷达相对base_link的安装位置，laserbase_link等价于base_link
<joint name="horizontal_laser_link_joint" type="fixed">
    <parent link="laserbase_link" />
    <child link="rslidar" />
    <origin xyz="0 0 0.4" rpy="0 0 0" />
  </joint>

#小强用户速腾聚创雷达按上面设置即可
#小强用户北科天绘雷达需要把角度反转180度
<joint name="horizontal_laser_link_joint" type="fixed">
    <parent link="laserbase_link" />
    <child link="rslidar" />
    <origin xyz="0 0 0.4" rpy="0 0 3.1415926" />
  </joint>

      3. 启动cartographer_ros，播放rosbag数据包，开始建图

      #先关闭小车的ros启动节点
#在小车主机上新开一个命令终端
sudo service startup stop
roscore

      #启动cartographer
#在小车主机上新开一个命令终端
roslaunch cartographer_ros demo_xiaoqiang_3d.launch

      #播放bag数据
#在小车主机上新开一个命令终端
rosbag play  --clock  2018-08-11-13-20-34.bag

      0_1534126256505_Screenshot from 2018-08-12 18-20-35.png
      0_1534129179226_Screenshot from 2018-08-12 21-55-29.png

      4. bag播放完成后，使用rosservice保存cartographer_ros建图结果，用于后续地图输出。

      #打开ros service调用工具
#在小车主机上新开一个命令终端
rosrun rqt_service_caller rqt_service_caller
#先调用/finish_trajectory服务结束建图
#接着调用/write_state服务，将cartographer_ros建图结果保存为pbstream文件，test_3d.pbfile。保存成功后，文件可以在～/.ros/目录找到

      0_1534127015499_Screenshot from 2018-08-12 20-42-30.png
      0_1534127029035_Screenshot from 2018-08-12 20-42-57.png
      关闭cartographer_ros，建图部分完成，下文继续处理pbstream文件得到点云地图文件

      5.用assets_writer_xiaoqiang_3d.launch将pbstream文件转换成ply点云文件

      #在小车主机上新开一个命令终端，下面是一条命令，假设bag文件和pbstream文件保存在了home目录
roslaunch cartographer_ros assets_writer_xiaoqiang_3d.launch    bag_filenames:=${HOME}/2018-08-11-13-20-34.bag    pose_graph_filename:=${HOME}/test_3d.pbfile

      等待一段时间，处理完成后命令会自动退出，此时在bag文件旁边会生成一个.bag_points.ply后缀文件，这个就是点云文件。
      0_1534127988119_2018-08-11-13-20-34.bag_xray_xy_all.png

      6.使用pcl工具将ply文件转换成pcd文件

      #在小车主机上新开一个命令终端，假设ply文件在home目录
pcl_ply2pcd 2018-08-11-13-20-34.bag_points.ply test_3d.pcd

      转换成功后就可以得到tes_3d.pcd文件，可以直接用pcl可视化工具查看

      pcl_viewer test_3d.pcd

      0_1534127875497_3d_1.png

      Jaccica 1 条回复 最后回复 回复 引用 0
      • GaHoo
        GaHoo 最后由 weijiz 编辑

        大佬，我用ubuntu14.04+ros indigo，下载的cartographer_ros_master编译的时候报错

        CMake Error at cartographer_ros/cartographer_ros/CMakeLists.txt:39 (include):
  include could not find load file:

    /functions.cmake


CMake Error at cartographer_ros/cartographer_ros/CMakeLists.txt:42 (google_initialize_cartographer_project):
  Unknown CMake command "google_initialize_cartographer_project".


-- Configuring incomplete, errors occurred!
See also "/home/gahoo/lanjing_ws/build/CMakeFiles/CMakeOutput.log".
See also "/home/gahoo/lanjing_ws/build/CMakeFiles/CMakeError.log".
Invoking "cmake" failed

        您知道什么原因么

        weijiz 1 条回复 最后回复 回复 引用 0
        • weijiz
          weijiz @GaHoo 最后由 编辑

          @gahoo 在 谷歌cartographer使用速腾聚创3d激光雷达数据进行三维建图 中说：

          functions.cmake

          你的cartographer可能没有安装好，function.cmake没有找到。这个文件位于cartographer包内。
          安装的方法可以参照这里

          indigo比较老了建议更新到kinetic

          GaHoo 2 条回复 最后回复 回复 引用 0
          • GaHoo
            GaHoo @weijiz 最后由 编辑

            @weijiz 好的，我试试

            1 条回复 最后回复 回复 引用 0
            • GaHoo
              GaHoo @weijiz 最后由 weijiz 编辑

              @weijiz
              大佬，我按照那个网址重新装cartographer。
              安装prtobuf 3.0中

              cmake
-DCMAKE_POSITION_INDEPENDENT_CODE=ON
-DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
-Dprotobuf_BUILD_TESTS=OFF
…/cmake

              这一步报错，显示

              CMake Error at protoc.cmake:9 (add_executable):
Cannot find source file:

/home/gahoo/lanjing_ws/protobuf/build/version.rc

Tried extensions .c .C .c++ .cc .cpp .cxx .m .M .mm .h .hh .h++ .hm .hpp
.hxx .in .txx
Call Stack (most recent call first):
CMakeLists.txt:210 (include)

– Generating done
– Build files have been written to: /home/gahoo/lanjing_ws/protobuf/build

              这个问题怎么解决呢……

              1 条回复 最后回复 回复 引用 0
              • GaHoo
                GaHoo 最后由 weijiz 编辑

                大佬，这边建图还有一个问题，就是我bag包播放完后，用rosrun rqt_service_caller rqt_service_caller，在下拉栏中没有找到/finish_trajectory服务。

                并且在启用rosrun rqt_service_caller rqt_service_caller命令时后，显示蓝色的类似报错的

                ServiceCaller.on_refresh_services_button_clicked(): could not get class of service /rqt_gui_py_node_12156/get_loggers:
Unable to communicate with service [/rqt_gui_py_node_12156/get_loggers], address [rosrpc://gahoo-CW65S:36901]
ServiceCaller.on_refresh_services_button_clicked(): could not get class of service /play_1537344541526081508/get_loggers:
Unable to communicate with service [/play_1537344541526081508/get_loggers], address [rosrpc://gahoo-CW65S:40739]
ServiceCaller.on_refresh_services_button_clicked(): could not get class of service /rqt_gui_py_node_11811/set_logger_level:
Unable to communicate with service [/rqt_gui_py_node_11811/set_logger_level], address [rosrpc://gahoo-CW65S:45377]
ServiceCaller.on_refresh_services_button_clicked(): could not get class of service /play_1537344541526081508/set_logger_level:
Unable to communicate with service [/play_1537344541526081508/set_logger_level], address [rosrpc://gahoo-CW65S:40739]
ServiceCaller.on_refresh_services_button_clicked(): could not get class of service /rqt_gui_py_node_11811/get_loggers:
Unable to communicate with service [/rqt_gui_py_node_11811/get_loggers], address [rosrpc://gahoo-CW65S:45377]

                大佬这是什么原因？

                weijiz 1 条回复 最后回复 回复 引用 0
                • weijiz
                  weijiz @GaHoo 最后由 编辑

                  @gahoo 没有遇到过这个情况，不太清楚

                  GaHoo 3 条回复 最后回复 回复 引用 0
                  • GaHoo
                    GaHoo @weijiz 最后由 weijiz 编辑

                    @weijiz
                    大佬，我这边再试了一下，现实的蓝色报错更变了

                    ServiceCaller.on_refresh_services_button_clicked(): could not get class of service /submap_query:
Unable to load type [cartographer_ros_msgs/SubmapQuery].
Have you typed 'make' in [cartographer_ros_msgs]?
ServiceCaller.on_refresh_services_button_clicked(): could not get class of service /finish_trajectory:
Unable to load type [cartographer_ros_msgs/FinishTrajectory].
Have you typed 'make' in [cartographer_ros_msgs]?
ServiceCaller.on_refresh_services_button_clicked(): could not get class of service /start_trajectory:
Unable to load type [cartographer_ros_msgs/StartTrajectory].
Have you typed 'make' in [cartographer_ros_msgs]?
ServiceCaller.on_refresh_services_button_clicked(): could not get class of service /write_state:
Unable to load type [cartographer_ros_msgs/WriteState].
Have you typed 'make' in [cartographer_ros_msgs]?

                    这个有遇到过么。。。

                    GaHoo 1 条回复 最后回复 回复 引用 0
                    • GaHoo
                      GaHoo @GaHoo 最后由 编辑

                      @gahoo 大佬我明白了，我没有设置环境变量。。。

                      rolandyin 1 条回复 最后回复 回复 引用 0
                      • GaHoo
                        GaHoo @weijiz 最后由 编辑

                        此回复已被删除！
                        1 条回复 最后回复 回复 引用 0
                        • GaHoo
                          GaHoo @weijiz 最后由 编辑

                          @weijiz 大佬，我在调用/write_state服务服务的时候，在response中message的value显示为fail to write,在~/.ros目录中也没有找到test_3d.pbfile。这个怎么解决呢？

                          weijiz 1 条回复 最后回复 回复 引用 0
                          • weijiz
                            weijiz @GaHoo 最后由 编辑

                            @gahoo 在调用此服务时是否正确设置了调用参数。此时终端是不是有错误提示？
                            我把你之前的问题恢复了。如果别人有类似问题也可以做一个参考。

                            GaHoo 1 条回复 最后回复 回复 引用 0
                            • GaHoo
                              GaHoo @weijiz 最后由 编辑

                              @weijiz 那张图没认真看，在调用/write_state时忘了设置名称了，现在成功了，谢谢大佬！！！

                              rolandyin fgy4010 2 条回复 最后回复 回复 引用 0
                              • rolandyin
                                rolandyin @GaHoo 最后由 编辑

                                此回复已被删除！
                                weijiz 1 条回复 最后回复 回复 引用 0
                                • weijiz
                                  weijiz @rolandyin 最后由 编辑

                                  @rolandyin https://github.com/BluewhaleRobot/cartographer_ros

                                  rolandyin 1 条回复 最后回复 回复 引用 0
                                  • rolandyin
                                    rolandyin @weijiz 最后由 编辑

                                    @weijiz 好的！多谢

                                    1 条回复 最后回复 回复 引用 0
                                    • rolandyin
                                      rolandyin @GaHoo 最后由 编辑

                                      @gahoo 请问你是怎么解决这个问题的呢，我也遇见了，多谢多谢

                                      GaHoo 1 条回复 最后回复 回复 引用 0
                                      • GaHoo
                                        GaHoo @rolandyin 最后由 编辑

                                        @rolandyin 哪个问题，我加你QQ你没回

                                        星之卡比 1 条回复 最后回复 回复 引用 0
                                        • fgy4010
                                          fgy4010 @GaHoo 最后由 编辑

                                          @gahoo 我现在按流程走一遍，没有生成ply文件，您遇到过这种情况吗？

                                          fgy4010 1 条回复 最后回复 回复 引用 0
                                          • fgy4010
                                            fgy4010 @fgy4010 最后由 编辑

                                            @fgy4010 在 谷歌cartographer使用速腾聚创3d激光雷达数据进行三维建图 中说：

                                            @gahoo 我现在按流程走一遍，没有生成ply文件，您遇到过这种情况吗？

                                            我过程中都没有报错。

                                            Jaccica 1 条回复 最后回复 回复 引用 0
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