ROS——SLAM实时更新显示栅格地图之nav_msgs::GridCells

雨点打透心脏的1/2处 2022-04-06 02:16 821阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  GridCells概述
 *  OccupancyGrid使用注意事项
 *  创建工程
 *  在Rviz中实时现实栅格地图
 *  结束语

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# GridCells概述 #

GridCells是另外一种创建栅格地图的方法，与[nav\_msgs::OccupancyGrid][nav_msgs_OccupancyGrid]栅格地图不同的是：

*  1.GridCells栅格地图使用`(x,y,z)`表示被占用的栅格，可用构建多层栅格。OccupancyGrid栅格地图只能构建2D栅格地图，使用`(x,y)`表示被占用的栅格。
 *  2.GridCells栅格地图每个格子只有被占用和未被占用两种状态。OccupancyGrid栅格地图每个格子使用占用率表示，颜色从白到黑，用范围在\[0,100\]的概率表示占用率，-1代表未知区域。

[官方数据类型解释][Link 1]如下：

消息定义格式如下：

std_msgs/Header header
    float32 cell_width
    float32 cell_height
    geometry_msgs/Point[] cells

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# OccupancyGrid使用注意事项 #

1.向Rviz发送的数据中一定要包含`frame_id`

map.header.frame_id="cell";

2.栅格地图中每个小格对应的宽和高为

cells.cell_height=1;          // 长
    cells.cell_width=1;           // 宽

3.栅格地图中每个小格有两种状态，占有和未占有，使用GridCell的时候若向Rviz发送某栅格的坐标`(x,y,z)`，则证明该栅格被占用；若未被占用则不用发送，占用即有障碍物。  
4.地图中栅格的坐标`(x,y,z)`由以下格式表示，高可用不为0，这是栅格呈现分层现象。

geometry_msgs::Point obstacle; 
    obstacle.x = 1;
    obstacle.y = 1;
    obstacle.z = 1;
    cells.cells.push_back(obstacle);

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# 创建工程 #

1.创建工程所在文件夹

mkdir grid
    cd grid
    mkdir src

2.创建ROS工程的`grid`包

catkin_create_pkg grid std_msgs rospy roscpp

3.在创建好的ROS工程内建立新的`gridCell.cpp`文件，并添加如下程序

#include <iostream>
    #include <ros/ros.h>
    #include <nav_msgs/GridCells.h>
     
    int main(int argc,char **argv)
    { 
        ros::init(argc,argv,"gridCell");
        ros::NodeHandle nh;
        ros::Publisher pub = nh.advertise<nav_msgs::GridCells>("/gridCell", 1);;
        nav_msgs::GridCells cells;
     
        cells.header.frame_id="cell";
        cells.cell_height=1;
        cells.cell_width=1;
        cells.cells.resize(3);
        cells.cells[0].x=1;
        cells.cells[0].y=1;
        cells.cells[0].z=0;
    
        geometry_msgs::Point obstacle; 
        obstacle.x = 1;
        obstacle.y = 1;
        obstacle.z = 1;
        cells.cells.push_back(obstacle);
    
        obstacle.x = 2;
        obstacle.y = 2;
        obstacle.z = 1;
        cells.cells.push_back(obstacle);
    
        obstacle.x = 2;
        obstacle.y = 3;
        obstacle.z = 1;
        cells.cells.push_back(obstacle);
    
        obstacle.x = 2;
        obstacle.y = 4;
        obstacle.z = 1;
        cells.cells.push_back(obstacle);
     
        while (ros::ok())
        { 
            pub.publish(cells);
        }
    }

4.修改`CMakeLists.txt`文件，在文件中添加如下程序

add_executable(gridCell
      src/gridCell.cpp
    )
    add_dependencies(gridCell ${ ${ PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS} ${ catkin_EXPORTED_TARGETS})
    target_link_libraries(gridCell
      ${ catkin_LIBRARIES}
    )

5.编译工程

catkin_make

6.运行工程  
6.1.首先运行

roscore

6.2.运行新建的结点

source devel/setup.bash
    rosrun grid gridCell

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# 在Rviz中实时现实栅格地图 #

1.打开Rviz

rosrun rviz rviz

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzE2Nzc1Mjkz_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

2.创建栅格地图  
点击左下角添加按钮`Add`，在打开的`Create visualization`栏中选择`GridCell`，并点击`OK`键确认。  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzE2Nzc1Mjkz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

3.打开`Map`下拉列表中的属性信息，在`Topic`话题后面输入/选择`/gridMap`话题，即可看到删咯地图在Rviz中现实的结果。此时虽然会现实栅格地图，但是会出现Error提示，因此修改`Global Option`属性中的`Fixed Frame`对应程序中的`cell`，这时错误提示消失，正常显示删咯地图。  
**注释**  
`Global Option`属性中的`Fixed Frame`对应程序中向Rviz发布消息的消息头中的`frame_id`，即

map.header.frame_id="cell";

`Map`属性中的`Topic`对应程序中向Rviz发布消息的话题名，即

ros::Publisher pub = nh.advertise<nav_msgs::OccupancyGrid>("/gridCell", 1);

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzE2Nzc1Mjkz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

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# 结束语 #

至此已经可以在Rviz中显示栅格地图，快去实现你自己的SLAM吧～

[nav_msgs_OccupancyGrid]: https://blog.csdn.net/qq_16775293/article/details/84645528
[Link 1]: http://docs.ros.org/api/nav_msgs/html/msg/GridCells.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzE2Nzc1Mjkz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220406/9e87ecc35ed949568ca3d70520cb1008.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzE2Nzc1Mjkz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220406/6e7daba3ca4c42c49715bbc1636a7bfa.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzE2Nzc1Mjkz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220406/b5f6e14f9e794c38bb9dabbb0cedadac.png