10.3 costmap

costmap是Navigation Stack里的代价地图，它其实也是move_base插件，本质上是C++的动态链接库，用过catkin_make之后生成.so文件，然后move_base在启动时会通过动态加载的方式调用其中的函数。

10.3.1 代价地图

之前我们在介绍SLAM时讲过ROS里的地图的概念，地图就是/map这个topic，它也是一张图片，一个像素代表了实际的一块面积，用灰度值来表示障碍物存在的可能性。然而在实际的导航任务中，光有一张地图是不够的，机器人需要能动态的把障碍物加入，或者清楚已经不存在的障碍物，有些时候还要在地图上标出危险区域，为路径规划提供更有用的信息。

因为导航的需要，所以出现了代价地图。你可以将代价地图理解为，在/map之上新加的另外几层地图，不仅包含了原始地图信息，还加入了其他辅助信息。

代价地图有一下特点： １．首先，代价地图有两张，一张是local_costmap，一张是global_costmap，分别用于局部路径规划器和全局路径规划器，而这两个costmap都默认并且只能选择costmap_2d作为插件。 ２. 无论是local_costmap还是global_costmap，都可以配置他们的Layer，可以选择多个层次。costmap的Layer包括以下几种：

• Static Map Layer：静态地图层，通常都是SLAM建立完成的静态地图。
• Obstacle Map Layer：障碍地图层，用于动态的记录传感器感知到的障碍物信息。
• Inflation Layer：膨胀层，在以上两层地图上进行膨胀（向外扩张），以避免机器人的外壳会撞上障碍物。
• Other Layers：你还可以通过插件的形式自己实现costmap，目前已有Social Costmap Layer、Range Sensor Layer等开源插件。

可以同时选择多个Layer并存。

10.3.2 地图插件的选择

与9.2节中move_base插件的配置类似，costmap配置也同样用yaml 来保存，其本质是维护在参数服务器上。由于costmap通常分为local和global的coastmap，我们习惯把两个代价地图分开。以ROS-Academy-for-Beginners为例，配置写在了param文件夹下的global_costmap_params.yaml和local_costmap_params.yaml里。 global_costmap_params.yaml:

global_costmap:
   global_frame: /map
   robot_base_frame: /base_footprint
   update_frequency: 2.0
   publish_frequency: 0.5
   static_map: true
   rolling_window: false
   transform_tolerance: 0.5
   plugins:
     - {name: static_layer,            type: "costmap_2d::StaticLayer"}
     - {name: voxel_layer,             type: "costmap_2d::VoxelLayer"}
     - {name: inflation_layer,         type: "costmap_2d::InflationLayer"}

local_costmap_params.yaml:

local_costmap:
   global_frame: /map
   robot_base_frame: /base_footprint
   update_frequency: 5.0
   publish_frequency: 2.0
   static_map: false
   rolling_window: true
   width: 4.0
   height: 4.0
   resolution: 0.05
   origin_x: 5.0
   origin_y: 0
   transform_tolerance: 0.5
   plugins:
    - {name: voxel_layer,      type: "costmap_2d::VoxelLayer"}
    - {name: inflation_layer,     type: "costmap_2d::InflationLayer"}

在plugins一项中可以设置Layer的种类，可以多层叠加。在本例中，考虑到局部地图并不需要静态地图，而只考虑传感器感知到的障碍物，因此可以删去StaticLayer。