添加地圖

1.添加地圖

這裏以添加 rmuc_2026 為例，説明如何把一個新場地接入咱們的仿真和導航工程。換成 rmuc_2027、rmul_2027 或自己的場地名，流程一樣，但模型尺寸、座標和出生點要重新確認。

先分清三種文件：Gazebo 的三維場地、Nav2 的二維柵格地圖、small_gicp 定位用的三維點雲。 它們分別由不同程序讀取，只添加其中一種，其他文件不會自動生成。

當前常規導航的關係為：

三维场地 → Gazebo → 仿真雷达、IMU和机器人运动

二维图片 + 地图YAML → map_server → Nav2静态地图
实时点云 + 先验PCD → small_gicp → map与odom之间的定位变换
实时地形点云 → 代价地图 → 更新当前障碍

如果只是給實車添加已經建好的地圖，可以直接看後面的“實車添加地圖”，不需要製作 Gazebo 場地。

1.1.地圖放在哪些文件夾

下面路徑都相對於導航工作空間，也就是包含 src/、build/、install/ 的目錄。

src/
├── rmu_gazebo_simulator/rmu_gazebo_simulator/
│   ├── config/gz_world.yaml                 # 选择仿真场地、设置机器人出生点
│   └── resource/
│       ├── models/
│       │   └── rmuc_2026/
│       │       ├── model.config             # 模型说明，指定入口model.sdf
│       │       ├── model.sdf                # 模型的显示、碰撞、缩放和位姿
│       │       └── meshes/
│       │           └── rmuc_2026.stl         # 三维场地网格
│       └── worlds/
│           └── rmuc_2026_world.sdf           # 加载场地、物理、传感器和光照
└── pb2025_sentry_nav/pb2025_nav_bringup/
    ├── map/
    │   ├── simulation/                      # 仿真二维地图：图片 + YAML
    │   ├── reality/                         # 实车二维地图：图片 + YAML
    │   └── staging/                         # 临时保存、尚未归档的二维地图
    └── pcd/
        ├── simulation/                      # 仿真定位点云
        ├── reality/                         # 实车定位点云
        └── staging/                         # 临时保存、尚未归档的点云

staging/ 只是臨時存放目錄，導航不會自動讀取裏面最新的文件。確認可用後，放到對應的 simulation/ 或 reality/。

1.2.仿真添加地圖

以下以已有新場地 STL、二維圖片及配套 YAML、定位 PCD 為前提。建圖和保存方法見環境配置與運行。

1.2.1.添加三維模型

在 resource/models/ 下新建 rmuc_2026/meshes/，把新場地 STL 放進去：

resource/models/rmuc_2026/meshes/rmuc_2026.stl

再從原有 rmuc_2025/ 複製 model.config 和 model.sdf 到 rmuc_2026/，按下面修改。

model.config 中把模型名稱改成：

<name>rmuc_2026</name>

model.sdf 中把模型名稱改成：

<model name="rmuc_2026">

然後把 <visual> 和 <collision> 中的網格路徑兩處都改成：

<uri>model://rmuc_2026/meshes/rmuc_2026.stl</uri>

同時確認這兩項：

保留 <static>true</static>，讓場地固定不動。

1.2.2.添加世界文件

複製：

resource/worlds/rmuc_2025_world.sdf

命名為：

resource/worlds/rmuc_2026_world.sdf

保留原有插件、光照和外層結構，把文件末尾引用場地的部分改成：

<model name="rmuc_2026">
  <include>
    <uri>model://rmuc_2026</uri>
  </include>
  <pose>0 0 0 0 0 0</pose>
  <static>true</static>
</model>

這裏的 pose 是場地模型在世界中的位置和姿態，也要根據實際模型調整。模型 SDF 和世界文件裏的變換會疊加，不要重複補償同一個偏移。

外層 <world name="default"> 保持原樣，當前工程的橋接和相關服務使用這個世界名。

1.2.3.設置場地和出生點

修改仿真包的 src/rmu_gazebo_simulator/rmu_gazebo_simulator/config/gz_world.yaml，在已有 robots: 下面增加新場地配置，並把頂部的 world 切換過去：

world: "rmuc_2026"

robots:
  # 原有场地配置继续保留

  rmuc_2026:
    - name: "red_standard_robot1"
      color: "red"
      x_pose: "3.4"
      y_pose: "9.5"
      z_pose: "0.7"
      yaw: "0.0"

x_pose、y_pose、z_pose 是機械人在 Gazebo 世界座標系中的出生位置，單位米；yaw 是朝向，單位弧度。上面的數值只是示例，要按實際地面高度和機械人模型原點調整。

文件裏只保留一個頂部 world 和一個 robots，新場地加入已有列表。 當前啓動文件會按名稱加載 rmuc_2026_world.sdf，再讀取 robots 下的 rmuc_2026 出生配置。

1.2.4.放入二維地圖和PCD

把準備好的文件放到：

src/pb2025_sentry_nav/pb2025_nav_bringup/
├── map/simulation/
│   ├── rmuc_2026.yaml
│   └── rmuc_2026.pgm
└── pcd/simulation/
    └── rmuc_2026.pcd

地圖 YAML 例如：

image: rmuc_2026.pgm
mode: trinary
resolution: 0.05
origin: [-3.4, -9.5, 0]
negate: 0
occupied_thresh: 0.65
free_thresh: 0.196

優先保留建圖工具生成的分辨率和原點，不能把出生點簡單取負數當作 origin。圖片與 PCD 要對應同一個場地，並具有正確的尺度和座標關係。

本例的 free_thresh: 0.196 用於保留當前三態保存方式寫出的未知灰色，具體見map_saver。已有地圖應檢查自己的圖片和元數據，不必直接照抄這組值。

1.2.5.編譯並啓動

在工作空間根目錄執行，已有依賴按前面的環境教程準備：

colcon build --symlink-install --packages-select rmu_gazebo_simulator pb2025_nav_bringup
source install/setup.bash
ros2 launch rmu_gazebo_simulator bringup_sim.launch.py

另開終端，進入同一工作空間，啓動導航：

source install/setup.bash
ros2 launch pb2025_nav_bringup rm_navigation_simulation_launch.py \
  world:=rmuc_2026 \
  use_sim_time:=True \
  use_joy:=False \
  slam:=False

gz_world.yaml 裏的 world 選擇仿真場地，導航命令裏的 world:=rmuc_2026 選擇同名二維地圖和 PCD，兩邊需要對應。 當前導航入口會讀取安裝包中的 map/simulation/rmuc_2026.yaml 和 pcd/simulation/rmuc_2026.pcd。

在 Gazebo 中確認場地和機械人位置正確，再在 RViz 中確認地圖、點雲與機械人位置對應。

1.3.實車添加地圖

實車只需把已經建好的地圖放到 reality/，不需要添加 Gazebo 模型和世界文件：

src/pb2025_sentry_nav/pb2025_nav_bringup/
├── map/reality/
│   ├── site_01.yaml
│   └── site_01.pgm
└── pcd/reality/
    └── site_01.pcd

確認 YAML 中的 image 指向配套圖片，重新構建 pb2025_nav_bringup 並 source。 按前面的教程啓動硬件和傳感器節點後，運行：

source install/setup.bash
ros2 launch pb2025_nav_bringup rm_navigation_reality_launch.py \
  use_sim_time:=False \
  use_joy:=False \
  use_robot_state_pub:=True \
  slam:=False \
  world:=site_01

這裏的 world:=site_01 只是選擇 map/reality/site_01.yaml 和 pcd/reality/site_01.pcd，不會啓動 Gazebo。