Ubuntu18.04 + ROS melodic Turtlebot3 Slam建图+导航仿真

发布于：2022-12-26 ⋅ 阅读:(511) ⋅ 点赞:(0)

一、TurtleBot3 简介

        TurtleBot3 是一个小型，低成本，完全可编程，基于 ROS 的移动机器人。它旨在用于教育，研究，产品原型和爱好应用的目的。TurtleBot3 的目标是大幅降低平台的尺寸和价格，而不会牺牲性能，功能和质量。由于提供了其他选项，如底盘，计算机和传感器，TurtleBot3 可以通过各种方式进行定制。TurtleBot3 应用 了SBC（单板计算机），深度传感器和 3D 打印的最新技术进步等技术。

二、安装 TurtleBot3 仿真

 1.安装依赖

sudo apt-get install ros-melodic-joy ros-melodic-teleop-twist-joy ros-melodic-teleop-twist-keyboard ros-melodic-laser-proc ros-melodic-rgbd-launch ros-melodic-depthimage-to-laserscan ros-melodic-rosserial-arduino ros-melodic-rosserial-python ros-melodic-rosserial-server ros-melodic-rosserial-client ros-melodic-rosserial-msgs ros-melodic-amcl ros-melodic-map-server ros-melodic-move-base ros-melodic-urdf ros-melodic-xacro  ros-melodic-compressed-image-transport ros-melodic-rqt-image-view ros-melodic-gmapping ros-melodic-navigation  ros-melodic-interactive-markers rviz

 2.下载资源包

mkdir -p ~/turtlebot3_ws/src/
cd ~/turtlebot3_ws/src/
git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_simulations.git
git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3_msgs.git
git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/turtlebot3.git

        三个GitHub链接会出现下着下着就不动的情况，直接Ctrl+c取消掉，然后再次下载，不用担心，已经下载的不会再重复下载，也就是会接着上一次的继续下载。或者下载这里的链接，然后解压到turtlebot3_ws中即可，步骤：

先把下载的资源包放在turtlebot3_ws下，然后在当前目录下打开终端，运行解压命令：
tar -zxvf src.tgz

3.编译

cd ~/turtlebot3_ws
catkin_make

三、启动 TurtleBot3 仿真

1.先将 TurtleBot3 导入，再启动仿真环境（rviz）

export TURTLEBOT3_MODEL=burger
source ~/turtlebot3_ws/devel/setup.bash
roslaunch turtlebot3_fake turtlebot3_fake.launch

 2.控制TurtleBot3移动

export TURTLEBOT3_MODEL=burger
source ~/turtlebot3_ws/devel/setup.bash
roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch

3.加载模型(gazebo )

第一次使用 gazebo 需要比较长的时间加载模型，也可以手动加载模型，第一次使用 Turtlebot3 的 gazebo 仿真，需要把 Turtlebot3 的模型文件，复制到 gazebo 的模型目录里。

mkdir -p ~/.gazebo/models/
cp -r ~/turtlebot3_simulations路径/turtlebot3_simulations/turtlebot3_gazebo/worlds ~/.gazebo/models/

 例如我的

mkdir -p ~/.gazebo/models/
cp -r ~/turtlebot3_ws/scr/turtlebot3_simulations/turtlebot3_gazebo/worlds ~/.gazebo/models/

4.设置模型参数

设置模型参数，指定使用那种机器人型号： burger 或者 waffle

export TURTLEBOT3_MODEL=burger

 5.启动世界地图

启动世界地图，默认的空白地图环境中加载 Turtlebot3 机器人

source ~/turtlebot3_ws/devel/setup.bash 
roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_empty_world.launch

四、TurtleBot3 仿真: 复杂地图

1. （1）启动更复杂些的地图

source ~/turtlebot3_ws/devel/setup.bash 
export TURTLEBOT3_MODEL=burger
roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch

 1.（2）或者房间地图

export TURTLEBOT3_MODEL=burger
source turtlebot3_ws/devel/setup.bash 
roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_house.launch

 2.用键盘控制 turtlebot3

export TURTLEBOT3_MODEL=burger
source ~/turtlebot3_ws/devel/setup.bash 
roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch

 3. 启动仿真

export TURTLEBOT3_MODEL=burger
source ~/turtlebot3_ws/devel/setup.bash 
roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_simulation.launch

4. 启动 RVIZ 可视化

export TURTLEBOT3_MODEL=burger
source ~/turtlebot3_ws/devel/setup.bash 
roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_gazebo_rviz.launch

五、TurtleBot3：SLAM建图+导航仿真

1. 安装 turtlebot3 相关的 ROS 包

sudo apt-get install ros-melodic-turtlebot*

2. 目前激光 SLAM 的建图方法有很多中，turtlebot3 支持 gmapping、cartographer、hector、 karto、frontier_exploration，ROS Melodic 版本官方的软件源里只有 karto。用户可以根据 需要安装。

sudo apt-get install ros-melodic-slam-karto

3. 建图

（1）每个新终端都要设置环境变量，也可以是burger，waffle，waffle_pi

export TURTLEBOT3_MODEL=burger

（2）加载环境，也可选择其他环境，或自己搭环境 

export TURTLEBOT3_MODEL=burger
roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_world.launch

（3） 建图时要切换到这个终端，用键盘控制turtlebot运动

source ~/turtlebot3_ws/devel/setup.bash 
roslaunch turtlebot3_teleop turtlebot3_teleop_key.launch

（4）创建栅格地图 

source ~/turtlebot3_ws/devel/setup.bash 
roslaunch turtlebot3_slam turtlebot3_slam.launch slam_methods:=karto

4. 保存地图：地图建完以后将地图保存下来：

mkdir -p ~/housemap
rosrun map_server map_saver -f ~/housemap/housemap

5. 导航。利用刚才构建的地图进行 turtlebot 的自主导航仿真实验：

source ~/turtlebot3_ws/devel/setup.bash 
export TURTLEBOT3_MODEL=burger
roslaunch turtlebot3_gazebo turtlebot3_house.launch
export TURTLEBOT3_MODEL=burger
source ~/turtlebot3_ws/devel/setup.bash 
roslaunch turtlebot3_navigation turtlebot3_navigation.launch
map_file:=/home/zhang/housemap/housemap.yaml

         鼠标选择工具栏中的“2D Nav Goal”,在地图上任意设置一个目标，turtlebot3会自动规划路径移动到目标位置。

一键安装ROS推荐：

        鱼香ROS，看他这里面说的挺厉害的，但是本人是在弄好这篇文章之后才发现的，还没有尝试，期待管用，这里先放上，留着以后备用。

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