RIKIBOT-FX4多线激光雷达与LIO-SAM算法构建三维地图

简介

前面几篇文章介绍了多线激光雷达转单线，多线激光雷达用cartographer算法构建3D地图，这里介绍用LIO-SAM构建高精度三维地图。

硬件环境的准备

lios_sam建图，一个是需要多线激光雷达、一个是需要IMU，github上的IMU网上找了一下太贵了，好几万，直接吓尿了，简直玩不起，然后在网上找了个国产IMU HFI-A9深圳一家公司的这里就不做广告了，官方建议频率为500hz，测试国产IMU差不多200hz左右，后面测试一下也能用。然后就是安装，IMU安装与雷达X轴方向一致才行，如果想自己随意安装，需要进行imu与雷达校正，具体怎么校正有，有时间出个教程，那玩意太蛋疼了，跑个校正算力不行，花时间可长了。

lio_sam环境准备

• 1、lio_sam的下载到工作空间，直接github下载下来，然后按readme文件安装环境就行

git clone https://github.com/TixiaoShan/LIO-SAM

• 2、安装依赖

sudo apt-get install -y ros-kinetic-navigation
sudo apt-get install -y ros-kinetic-robot-localization
sudo apt-get install -y ros-kinetic-robot-state-publisher

• 3、安装gtsam

wget -O ~/Downloads/gtsam.zip https://github.com/borglab/gtsam/archive/4.0.2.zip
cd ~/Downloads/ && unzip gtsam.zip -d ~/Downloads/
cd ~/Downloads/gtsam-4.0.2/
mkdir build && cd build
cmake -DGTSAM_BUILD_WITH_MARCH_NATIVE=OFF …
sudo make install -j8

多线激光雷达环境准备

这里是使用的速腾16线激光雷达，但lio_sam这个包目前是支持威路登激光雷达（velodyne），因此需要把速腾激光雷达数据转换成velodyne数据格式

• 1、更改速腾驱动包数据格式，前面我们在安装速腾雷达驱动时介绍了速腾提供了XYZI与XYZIRT两种数据格式，在转单线时一定要用XYZI数据格式，如果用户自己转单线不成功，可以检测你的数据格式是否正确，但要用lio_sam建图一定要用XYZIRT数据格式，进入rslidar_sdk目录，打开CMakeLists.txt 文件，更改数据格式，更改后保存退出
  
• 2、下载速腾激光雷达转威路登激光雷达转换包,这个包我重命名了，改成以rikibot为开头的，后面启动不会是这个名称，用户用可以直接用这个包就行

git clone https://hub.fastgit.org/HViktorTsoi/rs_to_velodyne.git

• 3、重新编译环境

catkin_make

录制数据包

编译完成后，可以录制数据包了，这里不建议实时，反正我这边就没成功过，会报imu警告与gtsam错误，而且jetson系列录制播放搞不好也会报，还是X86可靠

• 1、启动底盘连接

roslaunch rikibot bringup.launch

• 2、启动雷达数据转换，这个用记用rs_to_velodyne包就行，启动完成后可以查看rostopic echo /velodyne_points数据，话题输出正常则说明转换成功

roslaunch rikibot_lidar rs_lidar.launch

• 3、录制数据包，执行完成后可以控制车移动就行

rosbag record -O slam /velodyne_points /imu/data

播放数据包建图

• 1、启动lio_sam

roslaunch lio_sam run.launch

• 2 、播放数据，最终效果如下图

rosbag play --clock slam.bag

lio

关键参数配置

录制数据只要雷达与IMU数据，没有什么需要了解的，这里我们关键看lio_sam这里面的配置，我们打开run.launch文件，这里我们基本不需要动从网上下载的文件，关键是params核心文件，这里根据你的情况需要做更改

打开params.yaml文件，这里我们核心看几个关键地方，GPS如果有配置就配，这里我只用IMU

这是如果你要保存地图就配置正确的路径，如果错误，就保存不成功

这里是关于IMU的配置，如果你有做IMU与lidar的校正，这里参数都可以修改，一般修改extrinsicRot与extrinsicRPY这两个参数，也就是要么开启上面的那个，要么开启下面的这组，市面上的IMU我也就发面这两种朝向（记住你的雷达与IMU的X轴一点要在同一个方向），这样建出来的图基本上就是我视频里的那种了，如果需要严格意义上的精确，那就自己做校正，下图的参数修改成校正的参数，怎么校正，后面在说，这个是个花时间的活儿。

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