我們該如何獲得里程計呢？
里程計包含2 個方面的信息：
1是位姿（位置和轉(zhuǎn)角），即（x,y,θ）
2是速度（前進(jìn)速度和轉(zhuǎn)向速度）。

一、采用編碼器電機(jī)來獲取

二、采用ROS里的package : laser_scan_matcher

首先講一下laser_scan_matcher 這個包，這個包能根據(jù)/scan 數(shù)據(jù)發(fā)布2D位姿的數(shù)據(jù)， 我們是否可以根據(jù)2D位姿數(shù)據(jù)來轉(zhuǎn)換成表示位置的下x，y, z 以及表示姿態(tài)的四元數(shù)。理論上是可以的。

速度的獲?。哼€是根據(jù)2D位姿和時間變量，來計算前進(jìn)速度和轉(zhuǎn)向速度。2D位姿數(shù)據(jù)包含：float64 x, float64 y, float64 theta，根據(jù)dt 時間里dx,dy，dtheta, 就可以算出前進(jìn)速度，和轉(zhuǎn)向速度。如果2D位姿數(shù)據(jù)足夠精準(zhǔn)，基本都用不上陀螺儀校準(zhǔn)。

整個移動機(jī)器人的控制結(jié)構(gòu)如下圖所示，其中base_controller節(jié)點(diǎn)將訂閱的cmd_vel信息通過串口或其它通信接口發(fā)送給下位機(jī)（嵌入式控制板）。下位機(jī)中根據(jù)機(jī)器人運(yùn)動學(xué)公式進(jìn)行解算，將機(jī)器人速度轉(zhuǎn)換為每個輪子的速度，然后通過CAN總線（或其它總線接口）將每個輪子的轉(zhuǎn)速發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動板控制電機(jī)轉(zhuǎn)動。電機(jī)驅(qū)動板對電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行閉環(huán)控制（PID控制），并統(tǒng)計單位時間內(nèi)接收到的編碼器脈沖數(shù)，計算出輪子轉(zhuǎn)速。

對于眾多機(jī)器人應(yīng)用來說，自定位以及基于航位推測(Dead-reckoning, DR)估計的里程計信息是非常重要的。一般來說，要設(shè)計一個有效的里程計系統(tǒng)是十分困難的。

一、慣性導(dǎo)航單元(Inertial Measurement Unit, IMU)

一般來說，IMU主要由加速度計和陀螺儀構(gòu)成(有的時候還會加上磁力計)，可以相應(yīng)獲取加速度，角速度以及方位角等信息(事實上還可以通過積分獲得位移信息，但是誤差很大)。

IMU提供帶有噪聲和偏差的量測，利用上述信息，可以確定IMU的方位(orientation) 、位置(position)、以及速度(velocity)

二. (差分)輪式里程計

誤差來源：

(1) 積分時有限的分辨率；

(2) 不同的車輪直徑；

(3) 輪子接觸點(diǎn)發(fā)生變化；

(4) 非均勻的地面接觸以及不同位置變化的摩擦系數(shù)導(dǎo)致打滑；

關(guān)于錯誤的消除：

確定的誤差可以通過合適的標(biāo)定(calibration)消除；

非確定的誤差需要通過誤差模型進(jìn)行描述，這將導(dǎo)致非確定的位置估計結(jié)果。

Gmapping本身依賴的是底盤運(yùn)動模型解算出來的里程計信息，我們應(yīng)該先弄清楚里程計需要提供的是什么數(shù)據(jù)，里程計無非是需要(x,y,θ) x,y可以根據(jù)運(yùn)動模型解算得到，既然能解算得到x,y，那么θ也能通過運(yùn)動模型得到，但是光靠運(yùn)動模型解算出來的數(shù)據(jù)，現(xiàn)實機(jī)器人總會引入大量的噪聲，如果對底盤解算的數(shù)據(jù)沒有信心，可以將通過IMU得到的θ替換掉里程計的θ作為Gmapping的輸入，以提供精確的姿態(tài)角，同理x,y也可以通過激光雷達(dá)解算得到，也可以將這數(shù)據(jù)作為里程計(x，y)的輸入
但電機(jī)不行，編碼器不行，輪子打滑，底盤不穩(wěn)，程序解算寫得不行，都有可能會影響到立里程計(x，y，θ)，結(jié)果就是建圖不精準(zhǔn)，可能出現(xiàn)地圖重疊，建圖時機(jī)器人位姿偏移等現(xiàn)象，我們需要想辦法盡可能提供精確的里程計數(shù)據(jù)(x，y，θ)