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宇树 G1 机器人基于 FAST-LIO 的建图与配置实战

针对宇树 G1 机器人,基于 ROS1 和 Ubuntu 20.04 环境,演示使用 FAST_LIO 算法进行激光雷达建图的完整流程。内容涵盖系统依赖安装、工作空间搭建、Open3D 库配置、Livox 驱动部署及参数调优,最后通过多终端协同启动建图与可视化界面。重点解决编译路径、IP 地址映射及雷达连接测试等常见问题,帮助开发者快速完成从环境准备到 RVIZ 可视化的落地实践。

PgDevote发布于 2026/4/7更新于 2026/10/2585 浏览

注意:本教程基于 ROS1 环境,推荐 Ubuntu 20.04 系统,核心算法采用 FAST_LIO。

一、系统环境准备

1.1 安装必要的依赖库

编译前需确保系统安装了 C++ 标准库和 Eigen3 线性代数库。执行以下命令:

sudo apt install libc++-dev libc++abi-dev libeigen3-dev

说明: libc++ 是 C++ 标准库开发文件,libeigen3 用于矩阵运算和几何变换,这两者是编译 FAST-LIO 和 Open3D 的基础。

二、创建工作空间

2.1 初始化定位工作空间

在用户主目录下创建标准的 Catkin 工作空间结构:

mkdir -p ~/ws_loc/src
cd ~/ws_loc/src

将项目源码克隆至该目录。本项目遵循开源仓库 https://github.com/deepglint/FAST_LIO_LOCALIZATION_HUMANOID.git,请将其移入 src 文件夹内。

三、配置 Open3D 库

3.1 获取预编译库

由于版本兼容性要求,建议下载预编译的 Open3D 库(如 open3d141.zip)。若无法直接获取,也可尝试通过包管理器安装或自行编译,确保路径可被 CMake 识别。

3.2 修改 CMakeLists.txt

进入项目目录并编辑构建配置文件:

cd ~/ws_loc/src/FAST_LIO_LOCALIZATION_HUMANOID/open3d_loc
nano CMakeLists.txt

找到 set(Open3D_DIR ...) 这一行,将路径中的用户名替换为你当前的实际用户名。例如:

set(Open3D_DIR "/home/your_username/open3d141/lib/cmake/Open3D")

保存退出(Ctrl+X, Y, Enter)后,在工作根目录重新编译:

cd ~/ws_loc
catkin_make -DROS_EDITION=ROS1

四、部署 Livox 驱动

4.1 安装 Livox-SDK2

这是新版雷达驱动的核心依赖:

git clone https://github.com/Livox-SDK/Livox-SDK2
cd Livox-SDK2
mkdir build && cd build
cmake .. && make -j
sudo make install
4.2 安装旧版 SDK(如需兼容)

部分旧设备可能需要旧版 SDK,处理方式类似:

git clone https://github.com/Livox-SDK/Livox-SDK
 Livox-SDK
 build &&  build
cmake .. && make -j
 make install
cd
mkdir
cd
sudo

*注意:若遇到 CMake 版本报错,可尝试调整策略跳过检查。

4.3 配置 ROS 驱动

克隆驱动包并建立符号链接以简化编译:

git clone https://github.com/Livox-SDK/livox_ros_driver
mkdir -p ~/ws_livox/src
cd ~/ws_livox/src
ln -s ~/livox_ros_driver .
cd ~/ws_livox
catkin_make

五、解决编译问题

如果之前编译失败,清理缓存后重新配置:

cd ~/ws_loc/build
cmake -DCMAKE_POLICY_VERSION_MINIMUM=3.5 ../src -DROS_EDITION=ROS1
make -j

六、激光雷达参数配置

6.1 设置雷达姿态

编辑雷达配置文件,校正 G1 机器人上 MID360 的安装姿态,确保点云坐标系正确:

cd ~/ws_loc/src/FAST_LIO_LOCALIZATION_HUMANOID/livox_ros_driver2/config
nano MID360_config.json

此处需根据实际硬件安装情况调整旋转和平移参数,参考下图所示的坐标系关系进行校准。

文章配图

6.2 修改网络 IP

桥接机器人网络后,确认本机 IP:

hostname -I

打开 MID360_config.json,修改 cmd_data_ip 为你的实际 IP 地址:

"host_net_info": {
    "cmd_data_ip": "192.168.123.111",
    ...
}

七、环境变量连接测试

7.1 配置 ROS 主机

在 ~/.bashrc 末尾添加有线连接的环境变量,避免多网卡冲突:

export ROS_MASTER_URI=http://localhost:11311
export ROS_HOSTNAME=localhost

注释掉其他可能冲突的 ROS_IP 或 ROS_MASTER_URI 配置。

八、启动 FAST-LIO 系统

8.1 连通性测试

先 ping 一下雷达 IP 确保网络通畅:

ping 192.168.123.120
8.2 多终端协同运行

打开四个终端窗口,依次执行以下操作:

终端 1:启动 ROS 核心

roscore

终端 2:启动建图节点

cd ~/ws_loc
source devel/setup.bash
roslaunch fast_lio mapping_mid360_g1.launch

终端 3:启动雷达驱动

cd ~/ws_loc
source devel/setup.bash
roslaunch livox_ros_driver2 msg_MID360.launch

终端 4:可视化界面

rviz

九、RVIZ 显示项配置

进入 RVIZ 后,点击左下角 Add 按钮,添加 PointCloud2 和 Odometry 等显示项,即可看到实时建图效果。

文章配图

目录

  1. 一、系统环境准备
  2. 1.1 安装必要的依赖库
  3. 二、创建工作空间
  4. 2.1 初始化定位工作空间
  5. 三、配置 Open3D 库
  6. 3.1 获取预编译库
  7. 3.2 修改 CMakeLists.txt
  8. 四、部署 Livox 驱动
  9. 4.1 安装 Livox-SDK2
  10. 4.2 安装旧版 SDK(如需兼容)
  11. 4.3 配置 ROS 驱动
  12. 五、解决编译问题
  13. 六、激光雷达参数配置
  14. 6.1 设置雷达姿态
  15. 6.2 修改网络 IP
  16. 七、环境变量连接测试
  17. 7.1 配置 ROS 主机
  18. 八、启动 FAST-LIO 系统
  19. 8.1 连通性测试
  20. 8.2 多终端协同运行
  21. 九、RVIZ 显示项配置

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