TURTLEBOT3를 이용한 slam, navigation 예제 실행

최근 SLAM 분야에 관심이 많이 생겨서 공부를 하던 중 백문이 불여일견이라고 실습도 한 번 해보자! 해서 터틀봇으로 slam과 navigation을 해보았다.

 

ROS2 dashing 버전을 사용하였고,

nav2_map_server, turtlebot3_teleop, turtlebot3_cartographer 와 turtlebot3_navigation2 패키지를 사용하였다.

 

터미널은 2가지의 터미널(5개)로 진행을 하였고, 하나는 GUI를 볼 수 있는 Ubuntu 22.04, 하나는 터틀봇에 ssh로 접속하여 진행하였다.

(Ubuntu 터미널을 T1, 터틀봇 터미널을 T2라고 하겠다.)

 

T2 (turtlebot3_bringup 패키지를 실행시키기 위한 터틀봇에서의 터미널)

$ ros2 launch turtlebot3_bringup robot.launch.py //터틀봇 센서들의 값들을 가져올 수 있도록 설정

turtlebot3_bringup 패키지를 통해 터틀봇의 라이다 값과 모터를 동작시킬 수 있도록 한다.

 

 

T1 (turtlebot3_cartographer 패키지를 실행시키기 위한 PC에서의 터미널)

$ ros2 launch turtlebot3_cartographer cartographer.launch.py //라이다를 통한 SLAM 진행

 

T1 (turtlebot3_teleop 패키지를 실행시키기 위한 PC에서의 또 다른 터미널)

$ ros2 run turtlebot3_teleop teleop_keyboard //SLAM을 진행하기 위해 터틀봇의 움직임 조정

turtlebot3_teleop 패키지로 터틀봇의 움직임을 조정하면서 지도를 그린다.

 

turtlebot3_cartographer를 통해 SLAM을 진행한 장면

위 사진처럼 라이다를 통해 벽과 같은 장애물들의 존재를 파악하고, 그 위치에 포인트 클라우드로 점을 찍으면서 그 점들이 누적되면 점점 짙은 검정색으로 변해 벽처럼 형상화 시킨다.

 

얼추 원하는 맵이 완성되면 nav2_map_server 패키지를 통해 해당 맵을 원하는 경로에 저장한다.

※ rviz에 그려진 맵은 자동으로 저장되지 않기 때문에 맵을 저장하지 않는다면  사라지고 만다. 그러니 꼭 맵 저장을 진행!

 

T1 (nav2_map_server 패키지를 실행시키기 위한 PC에서의 또 다른 터미널)

$ ros2 run nav2_map_server map_saver -f [원하는 경로] //원하는 경로에 .yaml파일로 맵이 저장

저장이 되었다면 아래와 같이 맵이 성공적으로 저장되었다는 표시가 뜬다.

[INFO] [map_saver] : Map saved Map saver succeeded

원하는 경로에 저장된 맵 파일은 .yaml 파일과 .pgm파일 두 가지 파일로 저장되어 있을 것이다.

 

SLAM 을 진행하였으니, Navigation을 진행하도록 하자.

T1 (turtlebot3_navigation2 패키지를 실행시키기 위한 PC에서의 또 다른 터미널)

$ ros2 launch turtlebot3_navigation2 navigation2.launch.py map:=[.yaml 파일 경로]

 

 

turtlebot3_navigation2 실행 화면

실행을 하면 맵파일 데이터 대로 rviz에 맵이 그려져서 나온다.

※ 이때 처음 turtlebot3_cartographer 를 실행했을 때의 위치를 잘 기억하고 있어야 한다. 이를 사용하여 초기 좌표를 지정해주기 때문!

 

터틀봇 위치를 맵의 좌표에서 초기화를 시켜준다. 

처음 좌표를 초기화 시켜주기 위해 2D Pose Estimate를 클릭한다.

 

2D Pose Estimate를 클릭 후 터틀봇의 좌표와 방향을 설정해준다.

초기화를 시켜준 후 Navigation2 Goal 버튼을 이용해 맵에서의 자신이 원하는 위치와 방향을 설정해주면 터틀봇이 해당 목적지까지 이동시키면 끝!

 

Navigation2 Goal로 목적지와 방향을 설정한 후 진행한다.

 

SLAM 과 Navigation을 진행을 해보았다.

 

아직 많이 부족하지만 차근차근 공부해나가려고 한다!