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ROS 2で3D LiDARでSLAMできるパッケージのまとめ

Last updated at Posted at 2023-05-22

概要

ROS 2環境で3D LiDAR でSLAMできるOSSとして公開されているパッケージを調査してまとめた

LIO-SAM

LiDAR Inertial SLAMとして有名なLIO-SAMのros2 ブランチ

説明 高精度なリアルタイム移動ロボットの軌道推定と地図構築を実現するフレームワーク。
ライダー慣性オドメトリを因子グラフ上に定式化し、ループクロージャーを含む多数の相対・絶対計測値を異なるソースから因子としてシステムに取り込むことを可能にする
入力センサ             3D LiDAR, IMU, GNSS
ループ閉じ込み あり
IMU 必須
対応センサ Velodyne, Ouster, LIVOX
入力トピック /points [sensor_msgs/msg/PointCloud2]
/imu/data [sensor_msgs/msg/Imu]
出力トピック /lio_sam/mapping/cloud_registered
/lio_sam/mapping/odometry
/lio_sam/mapping/path
ソフトウェアライセンス BSD-3

FAST_LIO

FAST-LIOのROS2対応版のリポジトリ。まだ本家のリポジトリにはマージされていない

説明 計算効率が高く、ロバスト性のあるLiDAR慣性オドメトリパッケージ
LiDARの特徴点とIMUデータを緊密に結合した反復拡張カルマンフィルタを使用して融合し、高速運動やノイズの多い、または混雑した環境での堅牢なナビゲーションを可能にする
入力センサ             3D LiDAR, IMU
ループ閉じ込み なし
IMU 必須
対応センサ Velodyne, Ouster, LIVOX
入力トピック
出力トピック
ソフトウェアライセンス GPL-2.0 license

lidarslam_ros2

説明 OpenMPでブーストしたgicp/ndtスキャンマッチングを用いたフロントエンドと、グラフベースのslamを用いたバックエンドのROS2パッケージ
入力センサ             3D LiDAR, IMU
ループ閉じ込み あり
IMU オプション
対応センサ Velodyne, Ouster, LIVOX
入力トピック /input_cloud [sensor_msgs/PointCloud2]
/tf(from "base_link" to LiDAR's frame)
/initial_pose[geometry_msgs/PoseStamed]
/imu [sensor_msgs/Imu]
/tf(from "odom" to "base_link")(Odometry)(optional)
出力トピック /current_pose [geometry_msgs/PoseStamped]
/map [sensor_msgs/PointCloud2]
/path [nav_msgs/Path]
/tf(from "map" to "base_link")
/map_array[lidarslam_msgs/MapArray]
ソフトウェアライセンス BSD-2-Clause license

li_slam_ros2

上のlidarslam_ros2にLIO-SAMのIMU結合方法を組み合わせたもの

説明
入力センサ             3D LiDAR, IMU, GNSS
ループ閉じ込み あり
IMU 必須
ソフトウェアライセンス BSD-2-Clause license

cartographer

cartographerのROS 2版を3D で動かす。

説明
入力センサ             3D LiDAR, IMU
ループ閉じ込み あり
IMU 必須
ソフトウェアライセンス Apache-2.0 license

参考

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