软件上主要是介绍雷达在树莓派3B+上的使用 ，键盘输入发布速度控制信息到串口，树莓派与stm32之间的串口连接，stm32的串口接收速度控制信息，本地ROS与树莓派ROS之间的通信，cartographer的使用等内容。
首先，这部分内容要实现的是用树莓派驱动激光雷达的旋转，获取雷达的数据，是在 2D激光雷达 的基础上实现的，其接口是USB线。
- 在树莓派上创建一个catkin工作空间：slam2D_ws（可修改工作空间名）
- 通过下面的地址获取激光雷达的官方驱动，放置在src文件夹下，将程序包的名字改为rplidar_ros（因为github下载下来的程序包都带master后缀，删掉即可），然后catkin_make编译一下整个工作空间。
https://github.com/robopeak/rplidar_ros
然后，在basherc文件中添加路径
最后一行，添加：（{机器名}自行修改，不要忘记了）
最后，source一下。或者关闭终端重新打开终端。
- 驱动中总共有两个可执行程序，即rplidarNode和rplidarNodeClient，
- rplidarNode：负责驱动激光雷达的旋转和雷达数据获取，获取的数据发布在/scan上
- rplidarNodeClient：官方给的一个从/scan节点接收雷达数据并显示在终端中的程序
- 运行程序前， 需要检查rplidar的串行端口的权限：
将显示一行…ttyUSB0（一般是）的结果，为串口添加写权限：
- 有两种方法来运行rplidar_ros包
- 在rviz运行rplidar节点和rviz雷达的视图，运用 roslaunch 命令。此处要注意树莓派需要修改rviz的一个配置，修改雷达的数据类型为points，才可正常显示雷达的数据。
但是树莓派运行rviz可能会占用很多内存，故还有下一种运行方式（常用）：
- 首先运行rplidar.launch，该运行方式和上述方式的唯一区别是，没有运行rviz，方便使用/scan数据的打开rviz查看（例如SLAM建图算法直接显示地图，不显示雷达数据）。
可以利用简单的显示功能rplidarNodeClient接收/scan节点的数据，并显示出来，运行命令如下。
- 树莓派的串口配置，弃用蓝牙，将蓝牙的串口映射给GPIO使用。 树莓派上有两个串口，一个是高性能串口，树莓派3B+默认将该串口分配给蓝牙使用，另一个是miniuart，即树莓派的两排引脚的GPIO13/14，网上均说该串口性能不好，会随着主频的跳动而跳动，会影响该串口的波特率，传输数据不稳定。故该教程是将蓝牙的高性能串口映射给GPIO使用。 网上方法很多，但是树莓派安装的系统各有不同，就有不同的设置方法。下面是一个比较全的教程。
http://ukonline2000.com/?p=880
但是本教程使用的是Ubuntu mate 16.04系统，需要安装下面的方法：
使用命令看一下树莓派3b+支持的GPIO串口
- 启用串口ttyS0
- 关闭Console
然后配置cmdline.txt，本教程使用的是gedit，也可以使用其他编辑器。
打开以后会看的如下内容：
dwc_otg.lpm_enable=0 console=serial0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes root wait
删掉里面的console=serial0,115200，注意，其他的不要删掉，不管后面是什么，都只删掉中间的这一句话。保存，然后重启树莓派后继续编辑cmdline.txt。
在里面输入console=serial0(or ttyAMA0),115200，后面的不要动，在中间插入就行，没错，括号里的也要写上去不要乱改。
dwc_otg.lpm_enable=0 console=tty1 console=serial0(or ttyAMA0),115200 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait
KERNEL==“ttyS0*”, OWNER=“root”, GROUP=“tty”, MODE=“0666”
然后，重启。以后就不用了每次都给权限，直接用就可以了。
- 在python3.5 IDE环境下，进行读写串口操作（python） 由于直接用python读写串口，其中pack的方式传输浮点型、整形，转换成字节传输到stm32后即可，下面是测试程序。
- （附）树莓派的蓝牙配置使用 树莓派与HC06的蓝牙模块的连接：
- 首先，点开树莓派的蓝牙，配对HC06的蓝牙，一般密码是1234或者0000。
- 然后，要知道HC06的设备号：
- pygame的安装 pygame只适用于python3以上， 首先安装依赖：
依赖安装完毕就可以安装pygame了：
以下命令是一个小例程，没试过。
- 完整的程序（pygame检测键盘输入和数据打包） 运行程序以后发现一个小黑框（可修改大小），python命令行里在打印发送到数据。键盘检测是在小黑框里的，分别设置里前后左右以及空格，分别对应前进的速度增加，前进的速度减小，横向速度增加，横向速度减小，以及置零。 此处是用来初始化pygame的窗口的，否则后面再多的代码都没用。
数据的打包方式（和stm32的解包相对应）：
#BB BB 0b 03 ff 07 xx xx xx xx xx xx xx xx check
其中0xBB 0xBB是数据开始，0x0b是数据长度，0x03是地面移动机器人的ID，07是消息类型（速度信息/位置信息），后面四位是vx，再后面四位是vy，check是数据校验位。
完整代码（python3.5）：
本地采用STM32F103RCT8系列芯片，用串口1进行通信（与树莓派连接）。
贴一下数据类型定义：
贴一下串口配置：
贴一下接收中断：
贴一下解包程序：
本部分内容是在同一个局域网同时运行上位机的本地ROS（一台较高算力的电脑）和树莓派ROS，在本地ROS运行roscore。树莓派ROS搭载传感器获取数据（从机），而本地ROS（即主机）处理传感器数据，进行SLAM建图。
实现主机-从机在同一个局域网下的连接
设置主机为PC，运行roscore，从机为树莓派。 PC和树莓派在同一局域网下；也就是都连同一个WIFI（路由器生成的那种，或者手机热点，校园网不行），或者PC连了WIFI、用根网线把树莓派和PC连起来也可以。用ifconfig可以查看IP，用hostname可以查看主机名】假设Master在PC端运行。
- 修改hosts文件
在其中添加两行，一行主机（nuvo-7000）的IP和名字，一行从机（car2-dek）的IP和名字。
192.168.31.112 nuvo-7000 192.168.31.227 car2-dek
PC和树莓派都需要修改。
- 主机和从机相互识别，ping命令：
- 在树莓派上运行：
- 在PC上运行：
- 设置ROS-MASTER-URI
在PC端和树莓派的.bashrc都文件中都加1行：
export ROS_MASTER_URI=‘http://192.168.31.113:11311’
IP地址是主机的，即PC的 然后，保存退出，
- PC运行roscore即可，双方运行的节点就都在一个节点图里了。
A 在本地ROS下载安装百度开源SLAM算法cartographer
首先是cartographer的官方安装教程，但是无法google上网，就不能下载。
https://google-cartographer-ros.readthedocs.io/en/latest/
以下是github安装方式：
- 先装好wstool、rosdep、ninja：
- 建立工作空间：
3.从github上下载： github的源码网址：
https://github.com/ceres-solver/ceres-solver https://github.com/googlecartographer/cartographer https://github.com/googlecartographer/cartographer_ros
以下是安装过程：
- 安装proto3：
- 安装依赖库
- 编译（较久）：
- 添加环境变量：
最后一行添加，注意是install_isolated
source ~/catkin_ws/install_isolated/setup.bash
- 测试官方demo：
- 2D测试：
运行命令：
- 3D测试 运行命令：
跑出来的需要较长时间，需要花大概十几分钟。
B 对cartographer和rplidar的适配
- 位于/catkin_ws/src/cartographer_ros/cartographer_ros/configuration_files文件夹下，定义一个名为revo_lds_rplidar.lua的文件，在revo_lds_.lua基础上修改：
注意这两行：
- 位于~/catkin_ws/src/cartographer_ros/cartographer_ros/launch文件夹下，编辑一个launch文件demo_revo_lds_rplidar.launch，在demo_revo_lds.launch基础上修改，注意23和25行。
注意这两行
最后一行的bag包需要删掉，因为是测试数据集demo用的。
- 编译一下;
- 用两个终端，分别运行两个节点：
可以看到从rplidar获取数据传输给/scan类型，给cartographer的算法，进行slam建图。另外打开一个终端，查看节点图