ROS2ハンズオン3-3：地図を作ろう！

今回は，SLAMを使って地図を作成します．教科書 [第４章ナビゲーション] の[4.3.8節 ROS2での地図作成法 (p.123)]に相当します．

ROS2 Foxyの標準SLAMパッケージはslam_toolboxです．この使い方についてざっと学びます．詳しい使い方は参考リンクをご覧ください．

１．シミュレータの起動
端末を開き，次のコマンドでGazeboシミュレータを起動しましょう．ここでは，Turtlebot3 House環境を使います．

export TURTLEBOT3_MODEL=happy_mini
ros2 launch turtlebot3_gazebo turtlebot3_house.launch.py

２. Slam_toolboxノードの起動
slam_toolboxにはasync_slam_toolbox_nodeとsync_slam_toolbox_nodeの2種類があります．ロボットを動かしながらリアルタイムで地図を作成するときはasync_slam_toolbox_nodeノード，rosbag2などで保存したセンサデータから品質の高い地図を作成するときはsync_slam_toolbox_nodeノードを使います．実際にコマンドを実行するときはローンチファイルを使います．リアルタイム（オンライン）で地図を生成するときはonline_async_launch.py，オフラインで品質の高い地図を作るときはoffline_launch.pyを使います．端末をもう１つ開き３分割します．上段の端末で次のコマンドを実行してasync_slam_toolbox_nodeを起動します．

export TURTLEBOT3_MODEL=happy_mini
ros2 launch slam_toolbox online_async_launch.py

３. 遠隔操作ノードの起動

　ロボットをキー操作により制御するために，中段の端末でコマンドを入力し，遠隔操作ノードを起動しましょう．

export TURTLEBOT3_MODEL=happy_mini
ros2 run turtlebot3_teleop teleop_keyboard

４. Rviz2の起動

地図の生成をリアルタイムで見るためにRviz2を起動します．下段の端末に次を入力します．地図情報は/mapトピックで送られてきます．

rviz2

　そのままでは地図が表示されないので，左下の[Add]をクリックして，Mapを選択して，そのTopic名を”/map”とすると下図のように地図が表示されます．

　遠隔操作ノードのキー操作により部屋を移動させると地図がどんどん生成されます．地図の生成にはLIDARの情報が使われます．コツとしては，ところどころでロボットを１回転させて部屋全体の情報をLIDARで取得することです．

５. 地図の保存

　キー操作によりロボットを動かし環境の地図を作成できたら，次のコマンドで地図を保存しましょう．”-f”のオプションで地図名をします．
この例では~/mapとしたのでホームディレクトリ(~はホームディレクトリの意味）にmap.pgmとmap.yamlが保存されます．なお，既に同じファイル名がある場合は，上書きされずにtimeoutと表示されてエラーになるので注意してください．