前回Jetson Nano (Jetpack 4.6) + ROS1 (Melodic) で Hector_SLAM を動かしてみるの続きです。
マッピング（地図作成）
RPLiDAR を起動しておきます。
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ls /dev | grep ttyUSB sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0 roslaunch rplidar_ros rplidar.launch |
Hector_SLAMの以下のコマンドで、RPLiDARのデータの点群地図をrvizでマッピングしてみました。
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roslaunch hector_slam_launch tutorial.launch |
こういう間取りの部屋をスキャン
hector_mappingノードと、geotiffマップの生成に必要なhector_trajectory_serverノードとhector_geotiffノードを使っています。
ノードとトピックの関係は以下のコマンドで描画できます。
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rqt_graph |
Hector_geotiffは、マップとRPLiDARの軌道をGeoTIFF画像ファイルに保存します。
新しいターミナルを開いて次のコマンドを実行。
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rostopic pub syscommand std_msgs/String "savegeotiff" |
savegeotiffマップが以下のフォルダーに保存されます。
~/catkin_ws/src/hector_slam/hector_geotiff/maps
ファイルは２種類あります。
tif拡張子のある方がGeoTIFFです。
こんな画像です。
マップは、ROS用のhector_slamライブラリによって作成された2DグリッドベースのSLAMマップです。
これは以下のような間取りの部屋をスキャンしたものです。なるほどです。
右上に流れているのは開口したドアを通してレーザーが隣室の壁をスキャンしたものです。
窓側は遮光カーテンが引かれているのでレーザーは漏れていません。
GeoTIFFはGIS方面ではよく使われるもので、地理参照情報が埋め込まれたラスター画像です。
一緒に保存されているTFWファイルはワールドファイルと呼ばれるもので、一般的にはTIFF画像として保存されているマップの位置、スケール、回転が記述されています。
参考までに
QGISで地図画像（GeoTIFF：ラスターデータ）から位置情報を抽出
RPLiDAR のscanデータを表示してみます。
Addボタンをクリック、topicでLaserScanを追加
scanされたデータが表示されています（赤の細線）。
Appendix
地図はmap_serverを使って取得することもできます。
map_serverをインストールしておきます。
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sudo apt-get install ros-melodic-map-server |
地図データを保存するフォルダー作成
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mkdir ~/maps |
Hector_SLAM 起動後、以下を実行
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rosrun map_server map_saver -f ~/maps/map |
pgmとyamlの2つのファイルが作成されています。
yamlには地図の解像度や原点の情報が書かれています。
pgmは画像ファイルでこんな感じ
反対に、保存したデータを読み込んでみます。
ROSを起動しておきます。
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roscore |
もう一つターミナルを開いて、データを保存したフォルダーへ移動し、yamlファイルを指定してmap_serverを起動します。
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cd ~/maps rosrun map_server map_server map.yaml |
さらにもう一つターミナルを開いてrvizを起動します。
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rviz |
左下のAddボタンをクリック
By topic タブで/map を選択してOKをクリック。
こんな感じ。
Appendix2
ダイソーのアクリルボックスを使えば、RPLiDARとJetsonをまとめたハンドヘルドなHector_SLAMのシステムが作れます。上記ではJetson Nano (４GB) を使っていますが、２GBバージョンでも動きます。
アクリルボックスｘ２をちょこっと加工（といっても穴あけ程度ですけど）
電源はAnkerのモバイルバッテリでいけます。
こんな感じ。各パーツは強力両面テープで固定すればOKです。なお、RPLiDARの４つのスペーサーはM2.5です。
下段のボックスの下にシャーシ用ケースを追加して、少々トルクのあるステッピングモータと取付用ブラケット、ホイール、ボールキャスタをつければ、odometryを取得できるロボットカーにも変身….するはず(JetsonのGPIOにはモーター駆動できるPWMが２つフリーになっていたと思うので^^…..モーターへの給電は後から考えます->給電とPWM制御にPi PicoかZeroもあり？)。
odometryなしでロボットカーを動かすならサーボモータでいけます。
Jetson をサーボモーターで駆動する場合は以下を参照
Jetson Nano の GPIO にサーボモータをつないで制御してみる
なお、ステッピングモータの駆動やオドメトリの取得については次回。
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