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Cartographer ROS API 参考文档 ​

标签
ROS2-humble
ROS
cartographer
SLAM
官方文档
API参考
字数
1616 字
阅读时间
7 分钟

NOTE

本文档翻译自 Cartographer ROS API 参考文档

Apache License, Version 2.0

Cartographer 节点 (Cartographer Node) ​

cartographer_node 是用于在线实时 SLAM 的节点。

命令行标志 ​

使用 --help 标志调用节点可查看所有可用选项。

订阅的话题 (Subscribed Topics) ​

以下测距数据话题是互斥的，至少需要一个测距数据源。

scan (sensor_msgs/LaserScan) ​

在 2D 和 3D 中均支持（例如使用轴向旋转的平面激光扫描仪）。如果配置中 num_laser_scans 设置为 1，此话题将用作 SLAM 的输入。如果 num_laser_scans 大于 1，则将使用多个编号的扫描话题（即 scan_1、scan_2、scan_3...直到并包括 num_laser_scans）作为 SLAM 的输入。

echoes (sensor_msgs/MultiEchoLaserScan) ​

在 2D 和 3D 中均支持（例如使用轴向旋转的平面激光扫描仪）。如果配置中 num_multi_echo_laser_scans 设置为 1，此话题将用作 SLAM 的输入。仅使用第一次回波。如果 num_multi_echo_laser_scans 大于 1，则将使用多个编号的回波话题（即 echoes_1、echoes_2、echoes_3...直到并包括 num_multi_echo_laser_scans）作为 SLAM 的输入。

points2 (sensor_msgs/PointCloud2) ​

如果配置中 num_point_clouds 设置为 1，此话题将用作 SLAM 的输入。如果 num_point_clouds 大于 1，则将使用多个编号的 points2 话题（即 points2_1、points2_2、points2_3...直到并包括 num_point_clouds）作为 SLAM 的输入。

以下额外的传感器数据话题也可以提供：

imu (sensor_msgs/Imu) ​

在 2D 中支持（可选），在 3D 中支持（必需）。此话题将用作 SLAM 的输入。

odom (nav_msgs/Odometry) ​

在 2D 中支持（可选），在 3D 中支持（可选）。如果配置中启用了 use_odometry，此话题将用作 SLAM 的输入。

发布的话题 (Published Topics) ​

scan_matched_points2 (sensor_msgs/PointCloud2) ​

用于扫描到子图匹配的点云。根据配置，此点云可能经过过滤和投影。

submap_list (cartographer_ros_msgs/SubmapList) ​

所有轨迹中所有子图的列表，包括每个子图的位姿和最新版本号。

tracked_pose (geometry_msgs/PoseStamped) ​

仅在参数 publish_tracked_pose 设置为 true 时发布。跟踪坐标系相对于地图坐标系的位姿。

服务 (Services) ​

所有服务响应还包含一个 StatusResponse，包含 code 和 message 字段。 为了保持一致性，整数 code 等同于 gRPC API 中使用的状态码。

submap_query (cartographer_ros_msgs/SubmapQuery) ​

获取请求的子图。

start_trajectory (cartographer_ros_msgs/StartTrajectory) ​

使用默认传感器话题和提供的配置启动轨迹。可以选择指定初始位姿。返回分配的轨迹 ID。

trajectory_query (cartographer_ros_msgs/TrajectoryQuery) ​

从位姿图返回轨迹数据。

finish_trajectory (cartographer_ros_msgs/FinishTrajectory) ​

通过运行最终优化来完成给定 trajectory_id 的轨迹。

write_state (cartographer_ros_msgs/WriteState) ​

将当前内部状态写入磁盘到 filename。文件通常会保存在 ~/.ros 或 ROS_HOME（如果设置了）。此文件可用作 assets_writer_main 的输入，以生成概率栅格、X 射线或 PLY 文件等资源。

get_trajectory_states (cartographer_ros_msgs/GetTrajectoryStates) ​

返回轨迹的 ID 和状态。例如，这可以用于从单独的节点观察 Cartographer 的状态。

read_metrics (cartographer_ros_msgs/ReadMetrics) ​

返回 Cartographer 所有内部指标的最新值。运行时指标的收集是可选的，必须使用节点中的 --collect_metrics 命令行标志激活。

所需的 TF 变换 (Required tf Transforms) ​

从所有传入传感器数据坐标系到配置的 tracking_frame 和 published_frame 的变换必须可用。通常，这些变换由 robot_state_publisher 或 static_transform_publisher 周期性发布。

提供的 TF 变换 (Provided tf Transforms) ​

除非参数 publish_to_tf 设置为 false，否则将提供配置的 map_frame 和 published_frame 之间的变换。

如果配置中启用了 provide_odom_frame，还将提供配置的 odom_frame 和 published_frame 之间的连续（即不受回环影响）变换。

离线节点 (Offline Node) ​

offline_node 是对传感器数据包进行 SLAM 处理的最快方式。它不监听任何话题，而是从命令行提供的一组包中读取 TF 和传感器数据。它还会发布一个随传感器数据前进的时钟，即替代 rosbag play。在所有其他方面，它的行为类似于 cartographer_node。每个包将成为最终状态中的单独轨迹。完成处理所有数据后，它会写出最终的 Cartographer 状态并退出。

发布的话题 (Published Topics) ​

除了在线节点发布的话题外，此节点还发布：

~bagfile_progress (cartographer_ros_msgs/BagfileProgress) ​

包文件处理进度，包括当前正在处理的包的详细信息，将以预定义的间隔发布，可以使用 ~bagfile_progress_pub_interval ROS 参数指定。

参数 (Parameters) ​

~bagfile_progress_pub_interval (double, 默认值=10.0) ​

发布包文件处理进度的间隔（单位：秒）。

占用栅格节点 (Occupancy Grid Node) ​

occupancy_grid_node 监听 SLAM 发布的子图，从中构建 ROS 占用栅格并发布它。这个工具对于保持需要单一整体地图的旧节点工作很有用，直到新的导航栈可以直接处理 Cartographer 的子图。生成地图的开销很大且速度较慢，因此地图更新的时间间隔以秒为单位。您可以使用命令行选项选择性地包含/排除来自冻结（静态）或活动轨迹的子图。使用 --help 标志调用节点可查看这些选项。

订阅的话题 (Subscribed Topics) ​

它仅订阅 Cartographer 的 submap_list 话题。

发布的话题 (Published Topics) ​

map (nav_msgs/OccupancyGrid) ​

如果有订阅者，节点将持续计算并发布地图。更新之间的时间将随着地图大小的增加而增加。对于更快的更新，请使用子图 API。

Pbstream 地图发布节点 (Pbstream Map Publisher Node) ​

pbstream_map_publisher 是一个简单的节点，从序列化的 Cartographer 状态（pbstream 格式）创建静态占用栅格。如果不需要实时更新，这是占用栅格节点的高效替代方案。

订阅的话题 (Subscribed Topics) ​

无。

发布的话题 (Published Topics) ​

map (nav_msgs/OccupancyGrid) ​

发布的占用栅格话题是锁存的（latched）。

参考链接 ​

消息类型 ​

Cartographer ROS 消息 ​

Cartographer ROS 服务 ​

贡献者

The avatar of contributor named as Cody Gu Cody Gu

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