在Ubuntu20.04体系与ROS Noetic下实现Cartographer的安装、建图与定位（纯定位）。
1. 安装
在ROS安装时需要初始化rosdep，这一步网上有很多办理方法（科学上网或修改相干代码中的资源路径）。
本篇安装Cartographer时将其需要的依靠包分开安装，包罗Eigen3.3.7、Ceres2.0.0、Protobuf>=3.0.0、Abseil。其中Eigen在Ubuntu20.04中的默认版本为3.3.7，不需要别的安装。
安装依靠项：
- sudo apt update
- sudo apt install -y automake google-mock libatlas-base-dev libboost-all-dev libeigen3-dev libgflags-dev libgmock-dev libgoogle-glog-dev liblapack-dev liblua5.2-dev libpcl-dev libprotobuf-dev libsuitesparse-dev libwebp-dev ninja-build pcl-tools protobuf-compiler python3-sphinx ros-noetic-tf2-eigen stow
Ceres的版本需要与Eigen3.3.7的版本匹配，这里选择安装Ceres2.0.0：
- git clone https://github.com/ceres-solver/ceres-solver.git
- cd ceres-solver/
- git checkout 0ffb6db49cec52566f53ab66be7a19970ddc562b # 将下载的ceres-solver的版本回退到2.0.0
- mkdir build
- cd build/
- cmake ..
- make -j8
- sudo make install
这里选择安装Protobuf3.21.1：
- git clone https://github.com/protocolbuffers/protobuf.git
- cd protobuf/
- git checkout e73ed1630fdec85d7fb513c166629ed49cd4eb18 # 将下载的protobuf的版本回退到3.21.1
- ./autogen.sh
- ./configure
- make -j8
- sudo make install
- sudo ldconfig
- git clone https://github.com/abseil/abseil-cpp.git
- cd abseil-cpp/
- git checkout 215105818dfde3174fe799600bb0f3cae233d0bf
- mkdir build
- cd build/
- cmake -G Ninja -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DCMAKE_POSITION_INDEPENDENT_CODE=ON -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/stow/absl ..
- ninja
- sudo ninja install
- cd /usr/local/stow
- sudo stow absl
- mkdir cartographer
- cd cartographer/
- mkdir src
- cd src/
- git clone https://github.com/cartographer-project/cartographer.git
- git clone https://github.com/cartographer-project/cartographer_ros.git
- cd ..
- catkin_make_isolated # 或 catkin_make_isolated --install --use-ninja
2. 建图
使用官方提供的示例bag文件进行建图。由于我的后续工作只会用到2D建图，因此这里只测试官方的2D示例：
- wget -P ~/Downloads https://storage.googleapis.com/cartographer-public-data/bags/backpack_2d/cartographer_paper_deutsches_museum.bag
- roslaunch cartographer_ros demo_backpack_2d.launch bag_filename:=${HOME}/Downloads/cartographer_paper_deutsches_museum.bag
- rosservice call /finish_trajectory 0
- rosservice call /write_state "filename: '<绝对路径>/<地图名字>.pbstream' "
- rosrun cartographer_ros cartographer_pbstream_to_ros_map -map_filestem=<绝对路径>/<地图名字> -pbstream_filename=<绝对路径>/<地图名字>.pbstream -resolution=0.05
3. 定位
进行定位需要加载之前建图后保存的舆图：
- roslaunch cartographer_ros demo_backpack_2d_localization.launch load_state_filename:=<绝对路径>/<地图名字>.pbstream bag_filename:=${HOME}/Downloads/cartographer_paper_deutsches_museum.bag
- <!-- <node name="cartographer_occupancy_grid_node" pkg="cartographer_ros"
- type="cartographer_occupancy_grid_node" args="-resolution 0.05" /> -->
- <node name="map_server" pkg="map_server" type="map_server"
- args="<绝对路径>/<地图名字>.yaml" />
4. 用自己的雷达和IMU建图和定位
需要根据自己的雷达和IMU发布的topic及对应的frame_id重写launch文件和对应的lua配置文件，涉及雷达和IMU的相干参数及在机器人上的安装位置。
可以参考上面官方示例里用到的各文件，网络上已经有很多对文件中各参数的解释。或是参考我的相干文件（使用Livox Mid-360雷达及其内置的IMU）。
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