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