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ROS2 安装 Cartographer 教程 ​

标签
ROS2
cartographer
ROS2-humble
字数
820 字
阅读时间
4 分钟

本教程将指导您在 ROS2 环境中安装和配置 Cartographer SLAM 系统。

方法一：使用二进制包安装（推荐） ​

这是最简单快捷的安装方法，适合大多数用户。

1. 更新系统 ​

bash
sudo apt update
sudo apt upgrade -y

2. 安装 Cartographer ​

对于 ROS2 Humble：

bash
sudo apt install ros-humble-cartographer ros-humble-cartographer-ros -y

3. 配置环境 ​

将以下内容添加到您的 ~/.bashrc 文件中：

bash
source /opt/ros/humble/setup.bash

然后刷新环境：

bash
source ~/.bashrc

4. 验证安装 ​

检查 Cartographer 是否正确安装：

bash
ros2 pkg list | grep cartographer

您应该看到类似以下输出：

cartographer_ros
cartographer_ros_msgs

方法二：从源码编译安装 ​

如果您需要最新功能或需要自定义修改，可以选择从源码编译。

1. 安装依赖工具 ​

bash
sudo apt update
sudo apt install -y \
    python3-colcon-common-extensions \
    python3-rosdep \
    python3-vcstool \
    git \
    wget

2. 创建工作空间 ​

bash
mkdir -p ~/cartographer_ws/src
cd ~/cartographer_ws

3. 下载源码 ​

ros2/cartographer_ros:ros2 的源码编译后有报错 ERROR: flag 'collect_metrics' was defined more than once，所以这里使用我修复后的代码，PR#84

bash
cd ~/cartographer_ws/src
git clone -b ros2 https://github.com/ros2/cartographer.git
git clone -b fix-offline-node https://github.com/discodyer/cartographer_ros.git

4. 安装依赖 ​

初始化 rosdep（如果之前没有初始化）：

bash
sudo rosdep init
rosdep update

安装依赖包：

bash
cd ~/cartographer_ws
rosdep install --from-paths src --ignore-src --rosdistro=${ROS_DISTRO} -y

5. 编译 ​

bash
cd ~/cartographer_ws
colcon build --symlink-install --cmake-args -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release

TIP

如果编译过程中遇到内存不足的问题，可以限制并行编译任务数：

bash
colcon build --symlink-install --parallel-workers 1 --cmake-args -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release

6. 配置环境 ​

将工作空间添加到 ~/.bashrc：

bash
echo "source ~/cartographer_ws/install/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

或者仅在当前终端中加载：

bash
source ~/cartographer_ws/install/setup.bash

安装验证和测试 ​

1. 下载测试数据 ​

下载示例 bag 文件：

bash
mkdir -p ~/Downloads
cd ~/Downloads
wget https://storage.googleapis.com/cartographer-public-data/bags/backpack_2d/cartographer_paper_deutsches_museum.bag

2. 转换 ROS1 bag 到 ROS2（如需要） ​

如果您下载的是 ROS1 格式的 bag 文件，需要转换：

bash
# 安装转换工具
sudo apt install ros-${ROS_DISTRO}-rosbag2-bag-v2-plugins

# 转换 bag 文件
ros2 bag convert --input cartographer_paper_deutsches_museum.bag --output-options output.yaml

3. 运行 Cartographer ​

创建一个简单的启动文件 demo_2d.launch.py：

python
from launch import LaunchDescription
from launch.actions import DeclareLaunchArgument
from launch.substitutions import LaunchConfiguration
from launch_ros.actions import Node

def generate_launch_description():
    return LaunchDescription([
        DeclareLaunchArgument('use_sim_time', default_value='true'),
        
        Node(
            package='cartographer_ros',
            executable='cartographer_node',
            name='cartographer_node',
            output='screen',
            parameters=[{'use_sim_time': LaunchConfiguration('use_sim_time')}],
            arguments=[
                '-configuration_directory', '/opt/ros/${ROS_DISTRO}/share/cartographer_ros/configuration_files',
                '-configuration_basename', 'backpack_2d.lua'
            ]
        ),
        
        Node(
            package='cartographer_ros',
            executable='cartographer_occupancy_grid_node',
            name='cartographer_occupancy_grid_node',
            output='screen',
            parameters=[{'use_sim_time': LaunchConfiguration('use_sim_time')}]
        ),
    ])

下一步 ​

安装完成后，您可以：

  1. 阅读 参数实战调优 - 基于实战经验的参数调优指南，包含传感器配置、前端/后端参数调整、常见问题解决方案。
  2. 查看 在演示包上运行 Cartographer ROS - 学习基本使用
  3. 参考 算法调优指南 - 深入讲解 Cartographer 的系统架构、局部/全局 SLAM 原理、扫描匹配和优化机制。
  4. 参考 调优方法论 - 系统化的调优方法，通过实际案例讲解如何调优局部 SLAM、降低延迟、配置纯定位模式。

参考资料 ​

贡献者

The avatar of contributor named as Cody Gu Cody Gu

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