机器人的智能移动可应用于物流行业、交通行业，本节内容我们将利用键盘控制全向底盘运动完成slam建图，并能在已建好的地图里进行自主导航。

1. 键盘控制底盘运动

实现思路

      按下键盘上指定的键，实现全向底盘前进、后退、转向、平移；还可以灵活的设置底盘的角速度、线速度来调整底盘的运动。下面是本实验中规划的控制全向底盘的键盘命令（如下表所示），大家可以先熟悉一下，稍后会在控制底盘时用到。

键盘命令及含义表

操作步骤

① 下载文末资料中的参考程序fourmacnum_car_ws\src\Arduino_Program\black_handle_BaseCar\black_handle_BaseCar.ino：

② 启动雷达、键盘、rosserial程序包。打开终端,输入roslaunch robot_navigation_control robot.launch命令（见下图），等待程序的运行启动界面。

成功启动后，可以在终端看到底盘的当前speed（线速度）为0.04，turn（角速度）为0.08。

注意：speed指的是线速度的大小（包含方向），turn指的是角速度的大小（包含方向）。

启动后的界面（如下图所示）:

③ 尝试按下键盘命令，控制底盘的运动。 (注意：请先保证终端是激活状态；按键盘时，稍微有点间隔，给底盘转动的时间)。

假如现在希望先增加底盘的最大速度，再降低底盘的最大速度，则分别按下键盘上q、z命令，则可以观察到终端的结果（如下图所示）。

更多命令大家可自行尝试。

2. 底盘同步定位与建图-SLAM

实现思路

      利用Gmapping算法对底盘所在的未知环境进行建立地图、同步定位、最后保存此地图。此地图可供后续底盘导航使用。

器材准备

操作步骤

① 下载文末资料中的参考程序fourmacnum_car_ws\src\Arduino_Program\black_handle_BaseCar\black_handle_BaseCar.ino：

② 启动雷达、键盘、rosserial。

       打开终端并输入命令：roslaunch robot_navigation_control robot_car.launch，见下图。

③ 启动构建地图服务。

       重新打开新终端并输入：roslaunch four_macnum_slam four_macnum_slam.launch，见下图。

      界面启动后，在rviz中选择“map”，可以在可视化界面看到有地图出现。

      下面根据实际环境进行建图：按下键盘相关指令（键盘指令请参考上述内容--键盘命令及含义表）来控制全向底盘在场地内遍地运行，直至在Rviz内可以看到构建地图的轮廓，如下图所示（注意实际地图环境不同，出现的轮廓也会不同）。

④ 为了后续在已知环境中运行底盘，需把此次建立的地图进行保存。需要先进入保存地图的文件夹，然后给地图命名，保存即可。

下面是实验中的具体操作：

重新打开新终端（ctrl+shift+t）并输入：cd fourmacnum_car_ws/src/four_macnum_navigation/maps

之后输入：rosrun map_server map_saver -f ./your_map_name

返回下图红色框的信息，代表成功保存地图。

查看生成的地图文件

      上面我们用map_server来保存地图，这里我们来简单了解和查看一下刚才保存的地图文件（见下图）。其中：map_server是一个和地图相关的功能包，它可以将已知地图发布出来，供导航和其它功能使用，也可以保存SLAM建立的地图。

      地图文件，通常为pgm格式  

      地图的描述文件，通常为yaml格式

打开your_map_name.pgm（见下图）：

打开your_map_name.yaml ，各个参数如下图所示：

其中占据的概率 occ = (255-color_avg)/255.0，color_avg为RGB三个通道的平均值。

3. 底盘导航—Navigation

实现思路

      加载上述实验中建好的地图，全向底盘进行姿态估计并实现导航效果。

操作步骤

① 将创建的地图应用到导航程序中。这里我们需要修改下four_macnum_navigation.launch文件,将your_map_name.yaml 添加到此launch文件中。步骤如下：

       打开终端并输入：cd fourmacnum_car_ws/src/four_macnum_navigation/launch

       之后再输入：gedit four_macnum_navigation.launch

② 启动雷达、键盘、rosserial。

       在该终端继续输入：roslaunch robot_navigation_control test_one.launch

③ 打开新终端并输入：roslaunch four_macnum_navigation four_macnum_navigation.launch（见下图）。

启动界面后，可以看到许多红色的箭头，这代表底盘的姿态估计还不准确。

④ 开始调整底盘的姿态。

       使用2D Pose Estimate 标定底盘位于地图中的初始位置及车头指向（见下图）。

⑤ 鼠标点击有roslaunch robot_navigation_control test_one.launch的终端后，尝试按下键盘命令控制全向底盘运动（键盘指令请参考上述内容--键盘命令及含义表），最好尽可能多的消除地图中的箭头【这一步作用是确定底盘在地图中的实际位置以及车头指向】。

       下面是多次按下键盘命令控制底盘运动后，箭头逐渐减少的效果。

下图是最后调整完的底盘姿态（即底盘在地图中的实际位置以及车头指向）。

⑥ 尝试给定全向底盘目标位置。

【使用2D Nav Goal】，这里的目标位置包含了目标点及车头指向，在可视化界面点击且转动箭头防线，机器人会移动到指定点的位置。  

4. 资料下载

资料内容：程序源代码

资料下载地址：桌面级全向底盘-slam导航 https://www.robotway.com/h-col-260.html