10.4 Cartographer介绍与安装

1.Cartographer介绍

Cartographer是Google开源的一个可跨多个平台和传感器配置以2D和3D形式提供实时同时定位和建图（SLAM）的系统。

github地址：https://github.com/cartographer-project/cartographer 文档地址：https://google-cartographer.readthedocs.io/en/latest

在小鱼呆过的机器人公司里，建图最终方案都是采用了Cartographer，甚至花费大量人力物力对Cartographer算法进行裁剪，这足以表明Cartographer算法的优越性。

Cartographer系统架构概述（简单看看即可，如果大家后面确定研究方向是SLAM可以深入学习）：

简单的可以看到左边的可选的输入有深度信息、里程计信息、IMU数据、固定Frame姿态。

2.Carttographer安装

2.1 apt安装

安装carotgrapher

sudo apt install ros-foxy-cartographer

需要注意我们不是直接使用cartographer，而是通过cartographer-ros功能包进行相关操作，所以我们还需要安装下cartographer-ros

sudo apt install ros-foxy-cartographer-ros

2.2 源码安装

小鱼比较推荐源码安装的方式，毕竟是以学习为目的，我们后面要稍微看一下源码。

将下面的源码克隆到fishbot_ws的src目录下新建一个文件夹cartographer_core，在终端打开文件夹，克隆代码：

git clone https://ghproxy.com/https://github.com/ros2/cartographer.git -b foxy
git clone https://ghproxy.com/https://github.com/ros2/cartographer_ros.git -b dashing

安装依赖

这里我们使用rosdepc进行依赖的安装，rosdepc指令找不到可以先运行下面的一键安装命令，选择一键配置rosdep即可。

wget http://fishros.com/install -O fishros && . fishros

接着在fishbot_ws下运行下面这个命令进行依赖的安装。

rosdepc install -r --from-paths src --ignore-src --rosdistro $ROS_DISTRO -y

编译

这里有一个新的命令--packages-up-to，意思是其所有依赖后再编译该包

colcon build --packages-up-to cartographer_ros

2.3 测试是否安装成功

如果是源码编译请先source下工作空间后再使用下面指令查看是否安装成功；

ros2 pkg list | grep cartographer

能看到下面的结果即可

cartographer_ros
cartographer_ros_msgs

可能你会好奇为什么没有cartographer，因为cartographer包的编译类型原因造成的，不过没关系，cartographer_ros依赖于cartographer，所以有cartographer_ros一定有cartographer。

3.Cartographer参数配置

作为一个优秀的开源库，Cartographer提供了很多可以配置的参数，虽然灵活性提高了，但同时也提高了使用难度（需要对参数进行调节配置），所以有必要在正式使用前对参数进行基本的介绍。

因为我们主要使用其进行2D的建图定位，所以我们只需要关注2D相关的参数。

Cartographer参数是使用lua文件来描述的，不会lua也没关系，我们只是改改参数而已。

3.1 轨迹构建参数

文件：trajectory_builder_2d

src/cartographer_core/cartographer/configuration_files/trajectory_builder_2d.lua

请你打开这个文件自行浏览，小鱼对其中我们可能会在初次建图配置的参数进行介绍。

  -- 是否使用IMU数据
  use_imu_data = true, 
  -- 深度数据最小范围
  min_range = 0.,
  -- 深度数据最大范围
  max_range = 30.,
  -- 传感器数据超出有效范围最大值时，按此值来处理
  missing_data_ray_length = 5.,

4.总结

本节我们简单的介绍了Cartographer以及二进制和源码安装的方法，下一节我们就开始为fishbot配置cartographer，接着就可以使用fishbot进行建图了。

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