介紹
文章中使用下面算法：sample_motion_model_odometry, beam_range_finder_model, likelihood_field_range_finder_model, Augmented_MCL, 和 KLD_Sampling_MCL.
amcl讀入激光地圖，激光掃描數(shù)據(jù)，和tf變換信息，并且輸出位姿估計(jì)。啟動(dòng)時(shí)，amcl根據(jù)提供的參數(shù)初始化粒子濾波器。注意，由于默認(rèn)，如果沒有參數(shù)被設(shè)置，初始的濾波器狀態(tài)將適度地標(biāo)定粒子點(diǎn)云中心在（0,0,0） 。

1. 參數(shù)配置說明

<launch><node pkg="amcl" type="amcl" name="amcl" output="screen"><!-- Publish scans from best pose at a max of 10 Hz --> //全部濾波器參數(shù)<param name="min_particles" value="500"/>   //允許的粒子數(shù)量的最小值，默認(rèn)100<param name="max_particles" value="5000"/> //允許的例子數(shù)量的最大值，默認(rèn)5000<param name="kld_err" value="0.05"/>    //真實(shí)分布和估計(jì)分布之間的最大誤差，默認(rèn)0.01<param name="kld_z" value="0.99"/>   //上標(biāo)準(zhǔn)分位數(shù)（1-p），其中p是估計(jì)分布上誤差小于kld_err的概率，默認(rèn)0.99<param name="update_min_d" value="0.2"/>   //在執(zhí)行濾波更新前平移運(yùn)動(dòng)的距離，默認(rèn)0.2m<param name="update_min_a" value="0.5"/>   //執(zhí)行濾波更新前旋轉(zhuǎn)的角度，默認(rèn)pi/6 rad<param name="resample_interval" value="1"/>   //在重采樣前需要的濾波更新的次數(shù),默認(rèn)2<param name="transform_tolerance" value="0.1"/>  //tf變換發(fā)布推遲的時(shí)間，為了說明tf變換在未來時(shí)間內(nèi)是可用的<param name="recovery_alpha_slow" value="0.0"/> //慢速的平均權(quán)重濾波的指數(shù)衰減頻率，用作決定什么時(shí)候通過增加隨機(jī)位姿來recover，默認(rèn)0（disable），可能0.001是一個(gè)不錯(cuò)的值<param name="recovery_alpha_fast" value="0.0"/>  //快速的平均權(quán)重濾波的指數(shù)衰減頻率，用作決定什么時(shí)候通過增加隨機(jī)位姿來recover，默認(rèn)0（disable），可能0.1是個(gè)不錯(cuò)的值<param name="gui_publish_rate" value="10.0"/>  //掃描和路徑發(fā)布到可視化軟件的最大頻率，設(shè)置參數(shù)為-1.0意為失能此功能，默認(rèn)-1.0<param name="save_pose_rate" value="0.5"/>  //存儲(chǔ)上一次估計(jì)的位姿和協(xié)方差到參數(shù)服務(wù)器的最大速率。被保存的位姿將會(huì)用在連續(xù)的運(yùn)動(dòng)上來初始化濾波器。-1.0失能。<param name="use_map_topic" value="false"/>  //當(dāng)設(shè)置為true時(shí)，AMCL將會(huì)訂閱map話題，而不是調(diào)用服務(wù)返回地圖。也就是說，當(dāng)設(shè)置為true時(shí)，有另外一個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)的發(fā)布map話題，也就是機(jī)器人在實(shí)時(shí)的進(jìn)行地圖構(gòu)建，并供給amcl話題使用；當(dāng)設(shè)置為false時(shí)，通過map server，也就是調(diào)用已經(jīng)構(gòu)建完成的地圖。在navigation 1.4.2中新加入的參數(shù)。<param name="first_map_only" value="false"/>  //當(dāng)設(shè)置為true時(shí)，AMCL將僅僅使用訂閱的第一個(gè)地圖，而不是每次接收到新的時(shí)更新為一個(gè)新的地圖，在navigation 1.4.2中新加入的參數(shù)。 //激光模型參數(shù)<param name="laser_min_range" value="-1.0"/>  //被考慮的最小掃描范圍；參數(shù)設(shè)置為-1.0時(shí)，將會(huì)使用激光上報(bào)的最小掃描范圍<param name="laser_max_range" value="-1.0"/>  //被考慮的最大掃描范圍；參數(shù)設(shè)置為-1.0時(shí)，將會(huì)使用激光上報(bào)的最大掃描范圍<param name="laser_max_beams" value="30"/>   //更新濾波器時(shí)，每次掃描中多少個(gè)等間距的光束被使用<param name="laser_z_hit" value="0.5"/> //模型的z_hit部分的最大權(quán)值，默認(rèn)0.95<param name="laser_z_short" value="0.05"/> //模型的z_short部分的最大權(quán)值，默認(rèn)0.1<param name="laser_z_max" value="0.05"/> //模型的z_max部分的最大權(quán)值，默認(rèn)0.05<param name="laser_z_rand" value="0.5"/> //模型的z_rand部分的最大權(quán)值，默認(rèn)0.05<param name="laser_sigma_hit" value="0.2"/> //被用在模型的z_hit部分的高斯模型的標(biāo)準(zhǔn)差，默認(rèn)0.2m<param name="laser_lambda_short" value="0.1"/> //模型z_short部分的指數(shù)衰減參數(shù)，默認(rèn)0.1<param name="laser_likehood_max_dist" value="2.0"/> //地圖上做障礙物膨脹的最大距離，用作likehood_field模型<param name="laser_model_type" value="likelihood_field"/> //模型使用，可以是beam, likehood_field, likehood_field_prob（和likehood_field一樣但是融合了beamskip特征），默認(rèn)是“l(fā)ikehood_field”     //里程計(jì)模型參數(shù)<param name="odom_model_type" value="diff"/> //模型使用，可以是"diff", "omni", "diff-corrected", "omni-corrected",后面兩  個(gè)是對老版本里程計(jì)模型的矯正，相應(yīng)的里程計(jì)參數(shù)需要做一定的減小<param name="odom_alpha1" value="0.2"/> //指定由機(jī)器人運(yùn)動(dòng)部分的旋轉(zhuǎn)分量估計(jì)的里程計(jì)旋轉(zhuǎn)的期望噪聲，默認(rèn)0.2<param name="odom_alpha2" value="0.2"/> //制定由機(jī)器人運(yùn)動(dòng)部分的平移分量估計(jì)的里程計(jì)旋轉(zhuǎn)的期望噪聲，默認(rèn)0.2<!-- translation std dev, m --><param name="odom_alpha3" value="0.8"/> //指定由機(jī)器人運(yùn)動(dòng)部分的平移分量估計(jì)的里程計(jì)平移的期望噪聲，默認(rèn)0.2<param name="odom_alpha4" value="0.2"/> //指定由機(jī)器人運(yùn)動(dòng)部分的旋轉(zhuǎn)分量估計(jì)的里程計(jì)平移的期望噪聲，默認(rèn)0.2<param name="odom_alpha5" value="0.1"/> //平移相關(guān)的噪聲參數(shù)（僅用于模型是“omni”的情況）<param name="odom_frame_id" value="odom"/>  //里程計(jì)默認(rèn)使用的坐標(biāo)系<param name="base_frame_id" value="base_link"/>  //用作機(jī)器人的基坐標(biāo)系<param name="global_frame_id" value="map"/>  //由定位系統(tǒng)發(fā)布的坐標(biāo)系名稱<param name="tf_broadcast" value="true"/>  //設(shè)置為false阻止amcl發(fā)布全局坐標(biāo)系和里程計(jì)坐標(biāo)系之間的tf變換 //機(jī)器人初始化數(shù)據(jù)設(shè)置<param name="initial_pose_x" value="0.0"/> //初始位姿均值（x），用于初始化高斯分布濾波器。<param name="initial_pose_y" value="0.0"/> //初始位姿均值（y），用于初始化高斯分布濾波器。<param name="initial_pose_a" value="0.0"/> //初始位姿均值（yaw），用于初始化高斯分布濾波器。<param name="initial_cov_xx" value="0.5*0.5"/> //初始位姿協(xié)方差（x*x），用于初始化高斯分布濾波器。<param name="initial_cov_yy" value="0.5*0.5"/> //初始位姿協(xié)方差（y*y），用于初始化高斯分布濾波器。<param name="initial_cov_aa" value="(π/12)*(π/12)"/> //初始位姿協(xié)方差（yaw*yaw），用于初始化高斯分布濾波器。</node>
</launch>

Note：初始位置和初始方差也可在此文件中聲明。

2. 訂閱的話題
scan（sensor_msgs/LaserScan）：激光掃描

tf（tf/tfMessage Message） ：tf變換

Initialpose（geometry_msgs/PoseWithCovarianceStamped）：用作初始化粒子濾波的均值和協(xié)方差

map（nav_msgs/OccupancyGrid）：當(dāng) use_map_topic 被設(shè)置時(shí)，AMCL訂閱這個(gè)話題來獲得用作激光定位的地圖

3. 發(fā)布的話題

amcl_pose（geometry_msgs/PoseWithCovarianceStamped）：在地圖中機(jī)器人的估計(jì)位姿，帶有標(biāo)準(zhǔn)差。

particlecloud（geometry_msgs/PoseArray）：被濾波器操控的機(jī)器人位姿集

tf（tf/tfMessage Message）：發(fā)布從里程計(jì)到地圖的tf變換（能夠通過參數(shù)odom_frame_id參數(shù)映射）

4. 服務(wù)

global_localization（std_srvs/Empty）：初始化全局定位，然而所有例子被隨機(jī)撒在地圖中的無障礙區(qū)域

5. 調(diào)用的服務(wù)

static_map（nav_msgs/GetMap）：amcl調(diào)用服務(wù)獲得地圖用作基于激光的定位；啟動(dòng)塊在從這個(gè)服務(wù)獲得地圖

6. TF變換

amcl變換引入激光掃描到里程計(jì)坐標(biāo)系（odom_frame_id）。所以就必須存在一條路徑從激光發(fā)布的坐標(biāo)系經(jīng)過tf樹到里程計(jì)坐標(biāo)系。

執(zhí)行細(xì)節(jié)是：在第一次激光掃描接收后，amcl查詢激光坐標(biāo)系和base坐標(biāo)系之間的變換，并且永久綁定它。所以amcl不能處理激光坐標(biāo)系相對于base運(yùn)動(dòng)的情況。

下列圖片顯示使用里程計(jì)定位和AMCL定位之間的區(qū)別。在操作期間，amcl估計(jì)base坐標(biāo)系相對于全局坐標(biāo)系之間的變換，但是它僅僅發(fā)布全局坐標(biāo)系和里程計(jì)坐標(biāo)系之間的變換。更重要的是，這個(gè)變換考慮了航跡推算過程中發(fā)生的漂移。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的amcl说明的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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