turtlebot2+rplidar A2 cartographer2D建图 数据包建图和实际场景建图差别很大

Question

问题

1.cartographer2D建图 数据包建图和实际场景建图差别很大，为什么会出现不一样的情况？具体见后续描述
2.数据包建图，无tf的情况，tf关系是否必须和实际建图一致？（个人感觉可以不一致）
3.odom和base_footprint的变换关系需要定义吗？从turtlebot中的文件里并未找到此定义关系（个人感觉不用定义）

问题比较多，感谢🙏

数据包建图launch文件

lua文件和实际场景建图文件一致，launch文件去掉了minimal.launch，加入了cartographer_occupancy_grid_node，playbag和/use_sim_time

<launch>
  <!--<include file="$(find turtlebot_bringup)/launch/minimal.launch" />--> <!--无tf时加入-->
  <!-- bag的地址与名称 -->
  <arg name="bag_filename" default="/home/mina/bagfiles/17.bag"/>
  
  <!--<node pkg="tf2_ros" type="static_transform_publisher" name="base_linktolaser"
        args="0 0 0.95 0 0 0 base_link laser" />--> <!--无tf时加入-->

  <!-- 使用bag的时间戳 -->
  <param name="/use_sim_time" value="true" />
  <!-- 启动cartographer -->
  <node name="cartographer_node" pkg="cartographer_ros"
        type="cartographer_node" args="
          -configuration_directory
              $(find cartographer_turtlebot)/configuration_files
          -configuration_basename turtlebot_rplidar_lidar_2d.lua"
        output="screen">
    <remap from="scan" to="/scan" />
    <!--<remap from="imu" to="/imu_out" />-->
  </node>

  <!-- 生成ros格式的地图 -->
  <node name="cartographer_occupancy_grid_node" pkg="cartographer_ros"
        type="cartographer_occupancy_grid_node" args="-resolution 0.05" />

  <node name="flat_world_imu_node" pkg="cartographer_turtlebot"
        type="cartographer_flat_world_imu_node" output="screen">
    <!--<remap from="imu_in" to="/mobile_base/sensors/imu_data_raw" />-->
    <remap from="imu_in" to="/mobile_base/sensors/imu_data_raw" />
    <remap from="imu_out" to="/imu" />
  </node>
  <!-- 启动rviz -->
  <node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" required="true"
        args="-d $(find cartographer_turtlebot
          )/configuration_files/demo_turtlebot.rviz" />
  <!-- 启动rosbag -->
  <node name="playbag" pkg="rosbag" type="play"
        args="--clock $(arg bag_filename)" />

</launch>

一、实地建图并录制数据包

• turtlebot2

• rplidar A2

• 单电脑，键盘控制

• 参考链接：https://www.jianshu.com/p/cb87eab6535c

1. 建图效果

走了一圈（这里激光雷达放的地方感觉不大精准，就大致以kobuki底盘为中心，往上估计95cm的中心处）

2.rqt_graph

3. 数据包信息

二、数据包建图【1】

1.数据包信息（/mobile_base/sensors/imu_data_raw,/odom,/scan,/tf,/tf_static）

参考cartographer_turtlebot_demo.bag数据包信息,录制了如下几个话题

2.建图效果

为何与实地地图相差这么大？不解

3.rqt_graph

4.view_frames

因为是电脑键盘控制，所以会出现两种tf

5.警告信息

[ WARN] [1649301682.964945912, 1648108208.540527587]: W0407 11:21:22.000000  4516 tf_bridge.cc:52] Lookup would require extrapolation into the past.  Requested time 1648108207.806168100 but the earliest data is at time 1648108207.824011778, when looking up transform from frame [laser] to frame [gyro_link]
[ WARN] [1649301785.494751551, 1648108311.071525867]: W0407 11:23:05.000000  4516 tf_bridge.cc:52] Lookup would require extrapolation into the past.  Requested time 1648108293.300401000 but the earliest data is at time 1648108299.882438888, when looking up transform from frame [odom] to frame [gyro_link]
[ WARN] [1649301778.300297667, 1648108303.875932261]: TF_OLD_DATA ignoring data from the past for frame odom at time 1.64811e+09 according to authority unknown_publisher
Possible reasons are listed at http://wiki.ros.org/tf/Errors%20explained
Warning: TF_OLD_DATA ignoring data from the past for frame odom at time 1.64811e+09 according to authority unknown_publisher
Possible reasons are listed at http://wiki.ros.org/tf/Errors%20explained
         at line 277 in /tmp/binarydeb/ros-melodic-tf2-0.6.5/src/buffer_core.cpp

做了一些解决尝试，仍未解决，似乎这些出现都是在turtlebot没有运动的时候，但闪的太快也不大确定
其中第三个warn链接里的，见下图，rviz中的reset点了仍无法解决，另外一个见view_frames没大理解什么意思。

三、数据包建图【2】（imu）

直接使用/imu,去除节点flat_world_imu_node，不使用mobile_base/sensors/imu_raw_data

1.数据包信息

/odom,/imu,/scan，/tf，/tf_static

2.建图效果

更加糟糕了,完全不如mobile_base/sensors/imu_raw_data经过flat_world_imu_node节点后得到的imu信息

3.rqt_graph

四、数据包建图【3】（无tf)

主要是去掉了tf（询问得知是说之前tf有map，carto建图自己也会发map的tf，这时候坐标就会跳变了，因为有2个map的tf，但为什么cartographer_turtlebot_demo.bag里有tf就行的通的呢？）

launch文件中加入

<include file="$(find turtlebot_bringup)/launch/minimal.launch" />
<node pkg="tf2_ros" type="static_transform_publisher" name="link_broadcaster"
        args="0 0 0.95 0 0 0 base_link laser" />

1. 数据包信息（mobile_base/sensors/imu_raw_data,/scan,/odom）

1）建图效果1

这次和实地建图差不多

2）建图效果2

但这次就相差很大了

而后的几次都是出现各种各样与实地建图不一样的情况

2. rqt_graph

图中保留了<include file="$(find turtlebot_bringup)/launch/minimal.launch" />的节点信息（里面包含了turtlebot的tf信息）

3.view_frames

4. 警告信息

与之前有tf的情况相比，警告变得单一了，但是不解的是，给的是和实地场景跑的一样的tf，为何还会出现odom source frame不存在的问题呢？（不知是否在实地跑turtlebot时，就存在这个警告，被自己忽略了）
有尝试通过static_transform在launch文件中加入odom和base_footprint的坐标一致的信息（没找到odom和base_footprint的变换具体信息，个人感觉就不用添加），警告是没有了，图仍然和实地跑不一致。

[ WARN] [1649397381.171347593, 1648108215.742327498]: W0408 13:56:21.000000  4406 tf_bridge.cc:52] "odom" passed to lookupTransform argument source_frame does not exist. 

Answer 1

没对齐吧