Ubuntu 22.04 环境下使用 ROS2 Humble 版本配合 slam_toolbox 和 RPLidar A1 激光雷达进行 SLAM 建图的完整流程。涵盖软件包安装、udev 规则配置、雷达驱动启动、自定义 launch 文件编写与编译、RViz2 可视化配置以及地图保存步骤。通过静态 TF 变换连接雷达与底盘坐标系，实现实时建图功能。
系统：Ubuntu 22.04 ROS2 版本：Humble 雷达设备：rplidar_a1
# 更新系统
sudo apt update
# 安装 slam_toolbox
sudo apt install ros-humble-slam-toolbox
# 安装 RPLidar 驱动
apt install ros-humble-rplidar-ros
apt install ros-humble-navigation2 ros-humble-nav2-bringup
创建 udev 规则（让系统识别雷达）
# 创建 udev 规则
echo 'KERNEL=="ttyUSB*", ATTRS{idVendor}=="10c4", ATTRS{idProduct}=="ea60", MODE:="0666", GROUP:="dialout", SYMLINK+="rplidar"' | sudo tee /etc/udev/rules.d/rplidar.rules
# 重新加载 udev 规则
sudo udevadm control --reload-rules
sudo udevadm trigger
重新插拔雷达 USB 线，测试雷达连接。
# 查看雷达是否被识别
ls -l /dev | grep ttyUSB
# 应该看到类似：lrwxrwxrwx 1 root root 7 Nov 6 10:20 rplidar -> ttyUSB0
# 启动 RPLidar A1
ros2 launch rplidar_ros rplidar_a1_launch.py
# 在另一个终端检查激光数据
ros2 topic echo /scan --no-arr | head -5
# 这一步有报错很正常，因为我们只看前 5 行的数据
# 创建工作空间目录（如果还没有）
mkdir -p ~/slam_ws/src
cd ~/slam_ws/src
# 创建功能包（如果需要）
ros2 pkg create my_slam --build-type ament_cmake --dependencies rclcpp slam_toolbox nav2_msgs
# 创建 launch 目录
mkdir -p ~/slam_ws/src/my_slam/launch
创建启动文件：
nano ~/slam_ws/src/my_slam/launch/slam_with_rplidar.launch.py
添加以下代码：
import launch
from launch_ros.actions import Node
from launch.actions import DeclareLaunchArgument
from launch.substitutions import LaunchConfiguration
def generate_launch_description():
# 定义启动参数
use_sim_time = LaunchConfiguration('use_sim_time', default='false')
# RPLidar A1 节点
rplidar_node = Node(
package='rplidar_ros',
executable='rplidar_node',
name='rplidar_node',
parameters=[{
'serial_port': '/dev/rplidar',
'serial_baudrate': 115200,
'frame_id': 'laser',
'inverted': False,
'angle_compensate': True,
'scan_mode': 'Standard'
}],
output='screen'
)
# slam_toolbox 节点
slam_toolbox_node = Node(
package='slam_toolbox',
executable='async_slam_toolbox_node',
name='slam_toolbox',
output='screen',
parameters=[{
'use_sim_time': use_sim_time,
'map_frame': 'map',
'odom_frame': 'odom',
'base_frame': 'base_link',
'scan_topic': '/scan',
'mode': 'mapping', # 建图模式
'resolution': 0.05, # 地图分辨率
'max_laser_range': 12.0 # 最大激光范围
}]
)
# 静态 TF 发布 - 定义雷达位置
static_tf_laser = Node(
package='tf2_ros',
executable='static_transform_publisher',
name='static_transform_publisher_laser',
arguments=['0', '0', '0.1', '0', '0', '0', 'base_link', 'laser']
)
# 静态 TF 发布 - 定义 base_link 到 odom 的初始位置
static_tf_odom = Node(
package='tf2_ros',
executable='static_transform_publisher',
name='static_transform_publisher_odom',
arguments=['0', '0', '0', '0', '0', '0', 'odom', 'base_link']
)
return launch.LaunchDescription([
DeclareLaunchArgument('use_sim_time', default_value='false'),
rplidar_node,
static_tf_laser,
static_tf_odom,
slam_toolbox_node,
])
添加依赖：
cd ~/slam_ws/src/my_slam
nano CMakeLists.txt
将内容修改为：
cmake_minimum_required(VERSION 3.8)
project(my_slam)
if(CMAKE_COMPILER_IS_GNUCXX OR CMAKE_CXX_COMPILER_ID MATCHES "Clang")
add_compile_options(-Wall -Wextra -Wpedantic)
endif()
# find dependencies
find_package(ament_cmake REQUIRED)
find_package(rclcpp REQUIRED)
find_package(slam_toolbox REQUIRED)
find_package(nav2_msgs REQUIRED)
# 添加这行：安装 launch 目录
install(DIRECTORY launch DESTINATION share/${PROJECT_NAME})
if(BUILD_TESTING)
find_package(ament_lint_auto REQUIRED)
# the following line skips the linter which checks for copyrights
# comment the line when a copyright and license is added to all source files
set(ament_cmake_copyright_FOUND TRUE)
# the following line skips cpplint (only works in a git repo)
# comment the line when this package is in a git repo and when
# a copyright and license is added to all source files
set(ament_cmake_cpplint_FOUND TRUE)
ament_lint_auto_find_test_dependencies()
endif()
ament_package()
cd ~/slam_ws
colcon build
source install/setup.bash
# 终端 1：启动 SLAM 和雷达
ros2 launch my_slam slam_with_rplidar.launch.py
# 终端 2：启动 RViz2
ros2 run rviz2 rviz2
在 RViz2 中：
修改 Fixed Frame: Global Option---->Fixed Frame: 设置为 map
添加显示项（点击 Add 按钮）
保存 RViz 配置 file---->Save Config As ----> ~/slam_ws/slam_config.rviz
建图完成后，保存地图：
ros2 run nav2_map_server map_saver_cli -f ~/my_first_map
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