# homer_mapping

## Introduction 

Das Package homer_mapping besteht aus einer gleichnamigen Node. Diese ist für die Lokalisierung und Kartierung des Roboters mit Hilfe der Odometrie des Roboters und eines Laserscanners zuständig.
Das SLAM-Problem wird durch den Partikelfilter-Algorithmus gelöst.
Die Node erwartet kontiniuierlich Odometrie-Werte und Laserdaten und verschickt in konstanten Abständen korrigierte Poseschätzungen über das Topic /pose und tf-Transformation /map -> /base_link.
Zudem kann der Roboter sich auf einer vorher geladenen Karte lokalisieren, sowie eine aktuell erstellte Karte abgespeichert werden.
Es besteht die Option, die Kartierung ein- oder auszuschalten. Beim Laden einer Karte wird die Kartierung automatisch ausgeschaltet.

## Topics 






#### Publisher 
* `/pose (geometry_msgs/PoseStamped)`: Die aktuell ermittelte Pose relativ zu Karte (im Frame /map) des Roboters aus dem Partikelfilter.
* `/homer_mapping/slam_map (nav_msgs/OccupancyGrid)`: Das aktuelle Karte des Roboters.



#### Subscriber

* `/odom (nav_msgs/Odometry)`: Die aktuellen Odometrie-Werte vom Roboter. Diese werden für die Partikelfilter benötigt.
  `/scan (sensor_msgs/LaserScan)`: Die aktuelle Lasermessung, die vom Partikelfilter benötigt wird.
* `/homer_mapping/userdef_pose (geometry_msgs/Pose)`: Mit diesem Topic kann die die aktuell vom Partikelfilter berechnete Pose auf eine benutzerdefinierte gesetzt werden. Der Partikelfilter arbeitet nun mit dieser weiter.
* `/homer_mapping/do_mapping (map_messages/DoMapping)`: Mit diesem Topic kann die Kartierung ein- oder ausgeschaltet werden.
* `/map_manager/reset_maps (std_msgs/Empty)`: Hiermit kann die aktuelle Karte zurückgesetzt werden.
* `/map_manager/loaded_map (nav_msgs/OccupancyGrid)`: Mit diesem Topic kann die aktuelle Karte durch eine andere (geladene) Karte ausgetauscht werden.
* `/map_manager/mask_slam (nav_msgs/OccupancyGrid)`: Im OccupancyGrid dieses Topics stehen Informationen, welche Teile der aktuellen Karte durch andere Werte (frei oder belegt) ersetzt werden sollen.

## Launch Files 

* `homer_mapping.launch`: Dieses Launchfile lädt die Parameterdatei `homer_mapping.yaml` und startet die Node homer_mapping sowie die Node map_manager im gleichnamigen Package.
* `homer_mapping_rviz.launch`:`Dieses Launchfile hat die gleiche Funktionalität wie das obige, wobei es zusätzlich rviz startet.

## Parameter 


### homer_mapping.yaml



* `/homer_mapping/size:` Size beschreibt die Größe einer Seite der Karte in Metern. Die Karte ist quadratisch
* `/homer_mapping/resolution:` Resolution ist die Länge einer (quadratischen) Zelle der Karte in Metern
* `/homer_mapping/backside_checking:` Wenn auf "true" gesetzt, wird verhindet, dass Vorder- und Rückseite einer dickeren Wand auf die gematcht werden.
* `/homer_mapping/obstacle_borders:` Wenn auf "true" gesetzt, wird um eingetragene Hindernisse ein kleiner Rand unbekanntes Gebiet gelassen.
* `/homer_mapping/measure_sampling_step:` Minimale Distanz in Metern, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Messpunkten im Laserscan vorhanden sein muss, um sie für die Poseberechnung zu verwenden
* `/homer_mapping/laser_scanner/free_reading_distance:` Minimale Distanz in Metern, die als hindernissfrei angenommen wird, wenn der aktuelle Messpunkt fehlerhaft ist
* `/particlefilter/error_values/rotation_error_rotating:` Rotationsfehler in Prozent, der beim Rotieren des Roboters auftritt
* `/particlefilter/error_values/rotation_error_translating:` Rotationsfehler in Grad, der beim Fahren von einem Meter auftritt
* `/particlefilter/error_values/translation_error_translating:` Translationsfehler in Prozent, der beim Geradeausfahren auftritt
* `/particlefilter/error_values/translation_error_rotating:` Translationsfehler in Metern, der beim Rotieren von einem Grad auftritt
* `/particlefilter/error_values/move_jitter_while_turning:` Streuung der neu berechneten Pose in Meter pro Grad Drehung
* `/particlefilter/hyper_slamfilter/particlefilter_num:` Anzahl der Partikelfilter im Hyperpartikelfilter (ist standardmäßig auf 1 gesetzt)
* `/particlefilter/particle_num:` Anzahl der Partikel in jedem Partikelfilter
* `/particlefilter/max_rotation_per_second:` Maximale Rotation in Radiant pro Sekunde, die der Roboter sich drehen darf, ohne dass das Mapping ausgesetzt wird
* `/particlefilter/wait_time:` Minimale Zeit, die zwischen zwei Mapping-Schritten verstrichen sein muss
* `/particlefilter/update_min_move_angle:` Minimale Rotation in Grad, die durchgeführt werden muss, damit ein Partikelfilterschritt ausgeführt wird...
* `/particlefilter/update_min_move_dist:` ...oder minimale Distanz in Metern, die der Roboter geradeaus fährt...
* `/particlefilter/max_update_interval:` ...oder minimale Wartezeit, in der der Roboter still steht.
* `/selflocalization/scatter_var_xy:` Streuung der Partikel in x/y-Richtung in Metern beim Setzen einer benutzerdefinierten Pose
* `/selflocalization/scatter_var_theta:` Streuung der Ausrichtung der Partikel in Radiant beim Setzen einer benutzerdefinierten Pose