导航实现02--地图服务

简介

map_server功能包中提供了两个节点: map_saver 和 map_server，前者用于将栅格地图保存到磁盘，后者读取磁盘的栅格地图并以服务的方式提供出去。map_server安装前面也有介绍，命令如下:

sudo apt install ros-<ROS版本>-map-server

map_saver节点说明

订阅的topic

map(nav_msgs/OccupancyGrid)

订阅此话题用于生成地图文件。

地图保存

大致流程

依次启动仿真环境，键盘控制节点与SLAM节点
通过键盘控制机器人运动并绘图；
通过上述地图保存方式保存地图。
最后会在指定路径下会生成两个文件，xxx.pgm 与 xxx.yaml

launch文件编写

    <arg name="filename" value="$(find 功能包)/map/nav" />
    <node name="map_save" pkg="map_server" type="map_saver" args="-f $(arg filename)" />
</launch>

最终现象

请输入图片描述

保存结果解释

xxx.pgm 本质是一张图片，直接使用图片查看程序即可打开。

xxx.yaml 保存的是地图的元数据信息，用于描述图片，内容格式如下:

image: /home/rosmelodic/ws02_nav/src/mycar_nav/map/nav.pgm
resolution: 0.050000
origin: [-50.000000, -50.000000, 0.000000]
negate: 0
occupied_thresh: 0.65
free_thresh: 0.196

解释

image:被描述的图片资源路径，可以是绝对路径也可以是相对路径。

resolution: 图片分片率(单位: m/像素)。

origin: 地图中左下像素的二维姿势，为（x，y，偏航），偏航为逆时针旋转（偏航= 0表示无旋转）。

occupied_thresh: 占用概率大于此阈值的像素被视为完全占用。

free_thresh: 占用率小于此阈值的像素被视为完全空闲。

negate: 是否应该颠倒白色/黑色自由/占用的语义。

map_server 中障碍物计算规则:

地图中的每一个像素取值在 [0,255] 之间，白色为 255，黑色为 0，该值设为 x；
map_server 会将像素值作为判断是否是障碍物的依据，首先计算比例: p = (255 - x) / 255.0，白色为0，黑色为1(negate为true，则p = x / 255.0)；
根据步骤2计算的比例判断是否是障碍物，如果 p > occupied_thresh 那么视为障碍物，如果 p < free_thresh 那么视为无物。

备注:图片也可以根据需求编辑。

map_server使用之地图服务(map_server)

发布的话题

 map_metadata（nav_msgs / MapMetaData）

发布地图元数据。

map（nav_msgs / OccupancyGrid）

地图数据

服务

static_map（nav_msgs / GetMap）

通过此服务获取地图。

参数

〜frame_id（字符串，默认值：“map”）

地图坐标系

地图读取

launch文件编写

<launch> 
           <arg name="map"  default="nav.yaml"  />
            <node pkg="map_server"  type="map_server" name="map_server" args="$(find nav_demo)/map/$(arg map)" />
  
</launch>

地图显示

启动launch节点

启动rviz