SLAM定位建图模块

SLAM定位建图模块

本页面包含了SLAM定位建图模块（Simultaneous Localization and Mapping, SLAM）包含的话题和服务的相关文档协议，以支持系统的定位建图功能。

本模块位于 orin 开发板上，http 后端监听的端口为 53175。

Channel 接口

话题名	话题描述	订阅 or 发布	消息类型	备注	通信后端
/body_drive/imu/data	imu	订阅	sensor_msgs::msg::Imu	imu	ros2
/body_drive/wheel_joint_state	关节状态	订阅	joint_msg_interface::msg::JointState	关节状态	ros2
/aima/hal/lidar/top/pointcloud	头部激光雷达点云	订阅	sensor_msgs::msg::PointCloud2	头部激光雷达点云	ros2
/aima/hal/lidar/top/imu	头部imu	订阅	sensor_msgs::msg::Imu	头部imu	ros2
/ranger_base_node/odom	里程计	发布	nav_msgs::msg::Odometry	里程计	ros2
/slam/mapping/odometry	SLAM建图前端里程计	发布	nav_msgs::msg::Odometry	SLAM建图前端里程计	ros2
/slam/mapping/realtime_2d_map	实时2D地图	发布	aimdk::protocol::SLAMRealtimeMappingChannel	实时2D地图	ros2
/slam/localization/odometry	SLAM定位结果	发布	nav_msgs::msg::Odometry	SLAM定位结果	ros2

RPC 接口

接口名	接口描述	请求消息类型	答复消息类型	备注	通信后端
pb:/aimdk.protocol.SLAMMappingService/SLAMStartMapping	开始建图	aimdk::protocol::SLAMStartMappingRequest	aimdk::protocol::SLAMStartMappingResponse	启动SLAM建图模式	http
pb:/aimdk.protocol.SLAMMappingService/SLAMStopMapping	停止建图	aimdk::protocol::SLAMStopMappingRequest	aimdk::protocol::SLAMStopMappingResponse	停止建图	http
pb:/aimdk.protocol.SLAMMappingService/SLAMGetCurrentMappingState	获取当前SLAM算法状态的接口	aimdk::protocol::SLAMGetCurrentStateRequest	aimdk::protocol::SLAMGetCurrentStateResponse	用于支持MM状态同步	http
pb:/aimdk.protocol.SLAMMappingService/SLAMStartIncrementalMapping	开始增量建图	aimdk::protocol::SLAMStartIncrementalMappingRequest	aimdk::protocol::SLAMStartIncrementalMappingResponse	开始增量建图	http
pb:/aimdk.protocol.SLAMRelocalizationService/SLAMStartNormalRelocalization	启动常规重定位	aimdk::protocol::SLAMStartNormalRelocRequest	aimdk::protocol::SLAMStartNormalRelocResponse	启动常规重定位	http
pb:/aimdk.protocol.SLAMRelocalizationService/SLAMStopNormalRelocalization	停止常规重定位	aimdk::protocol::SLAMStopNormalRelocRequest	aimdk::protocol::SLAMStopNormalRelocResponse	停止常规重定位	http
pb:/aimdk.protocol.SLAMRelocalizationService/SLAMGetCurrentRelocalizationState	获取当前SLAM算法状态的接口	aimdk::protocol::SLAMGetCurrentStateRequest	aimdk::protocol::SLAMGetCurrentStateResponse	获取当前SLAM算法状态的接口	http
pb:/aimdk.protocol.SLAMQRRecordService/SLAMGetCurrentQRRecordState	获取当前SLAM算法状态的接口	aimdk::protocol::SLAMGetCurrentStateRequest	aimdk::protocol::SLAMGetCurrentStateResponse	获取当前SLAM算法状态的接口	http
pb:/aimdk.protocol.SLAMLocalizationService/SLAMStartLocalization	启动定位请求	aimdk::protocol::SLAMStartLocalizationRequest	aimdk::protocol::SLAMStartLocalizationResponse	启动定位请求	http
pb:/aimdk.protocol.SLAMLocalizationService/SLAMStopLocalization	停止定位请求	aimdk::protocol::SLAMStopLocalizationRequest	aimdk::protocol::SLAMStopLocalizationResponse	停止定位请求	http
pb:/aimdk.protocol.SLAMLocalizationService/SLAMGetCurrentLocalizationState	获取当前SLAM算法状态的接口	aimdk::protocol::SLAMGetCurrentStateRequest	aimdk::protocol::SLAMGetCurrentStateResponse	获取当前SLAM算法状态的接口	http
pb:/aimdk.protocol.SLAMLocalizationService/SLAMUpdateOccupancyMap	发起更新栅格地图请求	aimdk::protocol::SLAMUpdateOccupancyMapRequest	aimdk::protocol::SLAMUpdateOccupancyMapResponse	发起更新栅格地图请求	http
pb:/aimdk.protocol.SLAMLocalizationService/SLAMToogleUpdateOccupancyMap	开启或关闭实时更新栅格地图功能	aimdk::protocol::SLAMToggleUpdateOccupancyMapRequest	aimdk::protocol::SLAMToggleUpdateOccupancyMapResponse	开启或关闭实时更新栅格地图功能	http
pb:/aimdk.protocol.SLAMLocalizationService/SLAMCheckUpdateOccupancyMapState	查询实时更新栅格地图功能的状态是开启还是关闭	aimdk::protocol::SLAMOccupancyMapStateRequest	aimdk::protocol::SLAMOccupancyMapStateResponse	查询实时更新栅格地图功能的状态是开启还是关闭	http

Protobuf 消息类型

aimdk::protocol::SLAMRealtimeMappingChannel

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::Header	消息头
occupancy_grid	aimdk::protocol::OccupancyGrid	实时占用栅格地图数据
map_update_time	aimdk::protocol::Timestamp	地图更新时间

aimdk::protocol::SlamPoseChannel

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::Header	消息头
pose	aimdk::protocol::SE3Pose	机器人在地图坐标系下的位姿
covariance	double[]	位姿协方差矩阵(6x6)
quality	float	定位质量评分，范围[0,1]

aimdk::protocol::SlamMapChannel

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::Header	消息头
map	aimdk::protocol::OccupancyGrid	占用栅格地图数据
map_id	uint64	地图唯一标识

aimdk::protocol::SlamStatusChannel

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::Header	消息头
mode	aimdk::protocol::SlamMode	SLAM运行模式
status	aimdk::protocol::SlamStatus	SLAM运行状态
map_id	uint64	当前使用的地图ID
localization_quality	float	定位质量，范围[0,1]

aimdk::protocol::SlamMode

Name	Number	Description
SlamMode_UNKNOWN	0	未知模式
SlamMode_MAPPING	1	建图模式
SlamMode_LOCALIZATION	2	定位模式
SlamMode_IDLE	3	空闲模式

aimdk::protocol::SlamStatus

Name	Number	Description
SlamStatus_UNKNOWN	0	未知状态
SlamStatus_INITIALIZING	1	初始化中
SlamStatus_RUNNING	2	正常运行
SlamStatus_LOST	3	定位丢失
SlamStatus_ERROR	4	错误状态

aimdk::protocol::SLAMStartMappingRequest

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::RequestHeader	RPC 请求的 header
map_name	string	新建地图的名称
resolution	float	地图分辨率，单位：米/像素，默认0.05

aimdk::protocol::SLAMStartMappingResponse

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::ResponseHeader	RPC 响应的 header
result	bool	操作结果
message	string	结果描述信息

aimdk::protocol::SLAMStopMappingRequest

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::RequestHeader	RPC 请求的 header
save_map	bool	是否保存当前地图

aimdk::protocol::SLAMStopMappingResponse

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::ResponseHeader	RPC 响应的 header
result	bool	操作结果
message	string	结果描述信息

aimdk::protocol::SLAMGetCurrentStateRequest

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::RequestHeader	RPC 请求的 header

aimdk::protocol::SLAMGetCurrentStateResponse

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::ResponseHeader	RPC 响应的 header
state	aimdk::protocol::SlamStatus	当前SLAM状态
message	string	状态描述信息

aimdk::protocol::SLAMStartIncrementalMappingRequest

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::RequestHeader	RPC 请求的 header
base_map_id	uint64	基础地图ID
new_map_name	string	新增量地图名称

aimdk::protocol::SLAMStartIncrementalMappingResponse

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::ResponseHeader	RPC 响应的 header
result	bool	操作结果
message	string	结果描述信息

aimdk::protocol::SLAMStartNormalRelocRequest

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::RequestHeader	RPC 请求的 header
map_id	uint64	用于重定位的地图ID

aimdk::protocol::SLAMStartNormalRelocResponse

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::ResponseHeader	RPC 响应的 header
result	bool	操作结果
message	string	结果描述信息

aimdk::protocol::SLAMStopNormalRelocRequest

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::RequestHeader	RPC 请求的 header

aimdk::protocol::SLAMStopNormalRelocResponse

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::ResponseHeader	RPC 响应的 header
result	bool	操作结果
message	string	结果描述信息

aimdk::protocol::SLAMStartLocalizationRequest

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::RequestHeader	RPC 请求的 header
map_id	uint64	用于定位的地图ID
initial_pose	aimdk::protocol::SE3Pose	可选的初始位姿

aimdk::protocol::SLAMStartLocalizationResponse

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::ResponseHeader	RPC 响应的 header
result	bool	操作结果
message	string	结果描述信息

aimdk::protocol::SLAMStopLocalizationRequest

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::RequestHeader	RPC 请求的 header

aimdk::protocol::SLAMStopLocalizationResponse

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::ResponseHeader	RPC 响应的 header
result	bool	操作结果
message	string	结果描述信息

aimdk::protocol::SLAMUpdateOccupancyMapRequest

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::RequestHeader	RPC 请求的 header
map_id	uint64	要更新的地图ID

aimdk::protocol::SLAMUpdateOccupancyMapResponse

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::ResponseHeader	RPC 响应的 header
result	bool	操作结果
message	string	结果描述信息

aimdk::protocol::SLAMToggleUpdateOccupancyMapRequest

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::RequestHeader	RPC 请求的 header
enable	bool	是否开启实时更新

aimdk::protocol::SLAMToggleUpdateOccupancyMapResponse

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::ResponseHeader	RPC 响应的 header
result	bool	操作结果
message	string	结果描述信息

aimdk::protocol::SLAMOccupancyMapStateRequest

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::RequestHeader	RPC 请求的 header

aimdk::protocol::SLAMOccupancyMapStateResponse

Field	Type	Description
header	aimdk::protocol::ResponseHeader	RPC 响应的 header
is_enabled	bool	实时更新功能是否开启
message	string	状态描述信息

使用示例

1. 开始建图

#!/bin/bash
#curl使用示例(以 ORIN ip: 192.168.100.110 为例)：
curl -i -H 'content-type:application/json' \
        -H 'timeout: 60000' \
        -X POST 'http://192.168.100.110:53175/rpc/aimdk.protocol.SLAMMappingService/SLAMStartMapping' \
        -d '{
              "header": {
                "timestamp": {
                  "seconds": 0,
                  "nanos": 0,
                  "ms_since_epoch": 0
                },
                "control_source": 0
              },
              "map_name": "office_map_001",
              "resolution": 0.05
            }'

2. 停止建图

#!/bin/bash
#curl使用示例(以 ORIN ip: 192.168.100.110 为例)：
curl -i -H 'content-type:application/json' \
        -H 'timeout: 60000' \
        -X POST 'http://192.168.100.110:53175/rpc/aimdk.protocol.SLAMMappingService/SLAMStopMapping' \
        -d '{
              "header": {
                "timestamp": {
                  "seconds": 0,
                  "nanos": 0,
                  "ms_since_epoch": 0
                },
                "control_source": 0
              },
              "save_map": true
            }'

3. 开始定位

#!/bin/bash
#curl使用示例(以 ORIN ip: 192.168.100.110 为例)：
curl -i -H 'content-type:application/json' \
        -H 'timeout: 60000' \
        -X POST 'http://192.168.100.110:53175/rpc/aimdk.protocol.SLAMLocalizationService/SLAMStartLocalization' \
        -d '{
              "header": {
                "timestamp": {
                  "seconds": 0,
                  "nanos": 0,
                  "ms_since_epoch": 0
                },
                "control_source": 0
              },
              "map_id": 1,
              "initial_pose": {
                "position": {
                  "x": 0.0,
                  "y": 0.0,
                  "z": 0.0
                },
                "orientation": {
                  "x": 0.0,
                  "y": 0.0,
                  "z": 0.0,
                  "w": 1.0
                }
              }
            }'

4. 启动常规重定位

#!/bin/bash
#curl使用示例(以 ORIN ip: 192.168.100.110 为例)：
curl -i -H 'content-type:application/json' \
        -H 'timeout: 60000' \
        -X POST 'http://192.168.100.110:53175/rpc/aimdk.protocol.SLAMRelocalizationService/SLAMStartNormalRelocalization' \
        -d '{
              "header": {
                "timestamp": {
                  "seconds": 0,
                  "nanos": 0,
                  "ms_since_epoch": 0
                },
                "control_source": 0
              },
              "map_id": 1
            }'

5. 获取SLAM建图状态

#!/bin/bash
#curl使用示例(以 ORIN ip: 192.168.100.110 为例)：
curl -i -H 'content-type:application/json' \
        -H 'timeout: 60000' \
        -X POST 'http://192.168.100.110:53175/rpc/aimdk.protocol.SLAMMappingService/SLAMGetCurrentMappingState' \
        -d '{
              "header": {
                "timestamp": {
                  "seconds": 0,
                  "nanos": 0,
                  "ms_since_epoch": 0
                },
                "control_source": 0
              }
            }'

6. 获取SLAM定位状态

#!/bin/bash
#curl使用示例(以 ORIN ip: 192.168.100.110 为例)：
curl -i -H 'content-type:application/json' \
        -H 'timeout: 60000' \
        -X POST 'http://192.168.100.110:53175/rpc/aimdk.protocol.SLAMLocalizationService/SLAMGetCurrentLocalizationState' \
        -d '{
              "header": {
                "timestamp": {
                  "seconds": 0,
                  "nanos": 0,
                  "ms_since_epoch": 0
                },
                "control_source": 0
              }
            }'

7. 更新占用栅格地图

#!/bin/bash
#curl使用示例(以 ORIN ip: 192.168.100.110 为例)：
curl -i -H 'content-type:application/json' \
        -H 'timeout: 60000' \
        -X POST 'http://192.168.100.110:53175/rpc/aimdk.protocol.SLAMLocalizationService/SLAMUpdateOccupancyMap' \
        -d '{
              "header": {
                "timestamp": {
                  "seconds": 0,
                  "nanos": 0,
                  "ms_since_epoch": 0
                },
                "control_source": 0
              },
              "map_id": 1
            }'

8. 开启/关闭实时更新栅格地图

#!/bin/bash
#curl使用示例(以 ORIN ip: 192.168.100.110 为例)：
curl -i -H 'content-type:application/json' \
        -H 'timeout: 60000' \
        -X POST 'http://192.168.100.110:53175/rpc/aimdk.protocol.SLAMLocalizationService/SLAMToogleUpdateOccupancyMap' \
        -d '{
              "header": {
                "timestamp": {
                  "seconds": 0,
                  "nanos": 0,
                  "ms_since_epoch": 0
                },
                "control_source": 0
              },
              "enable": true
            }'

9. 查询实时更新栅格地图状态

#!/bin/bash
#curl使用示例(以 ORIN ip: 192.168.100.110 为例)：
curl -i -H 'content-type:application/json' \
        -H 'timeout: 60000' \
        -X POST 'http://192.168.100.110:53175/rpc/aimdk.protocol.SLAMLocalizationService/SLAMCheckUpdateOccupancyMapState' \
        -d '{
              "header": {
                "timestamp": {
                  "seconds": 0,
                  "nanos": 0,
                  "ms_since_epoch": 0
                },
                "control_source": 0
              }
            }'

10. 启动增量建图

#!/bin/bash
#curl使用示例(以 ORIN ip: 192.168.100.110 为例)：
curl -i -H 'content-type:application/json' \
        -H 'timeout: 60000' \
        -X POST 'http://192.168.100.110:53175/rpc/aimdk.protocol.SLAMMappingService/SLAMStartIncrementalMapping' \
        -d '{
              "header": {
                "timestamp": {
                  "seconds": 0,
                  "nanos": 0,
                  "ms_since_epoch": 0
                },
                "control_source": 0
              },
              "base_map_id": 1,
              "new_map_name": "incremental_map_001"
            }'