摘要：/map 话题主要用于发布地图数据。在机器人的自主导航过程中，地图是基础，机器人需要依据地图来规划自身的移动路径、进行定位等操作。地图的类型丰富多样，涵盖了栅格地图（如二维的 occupancy grid map）、点云地图等。
在 ROS 2 里，/map 话题是一个极为关键的话题，在机器人导航与建图应用中发挥着重要作用。下面为你详细介绍它的相关信息：
/map 话题主要用于发布地图数据。在机器人的自主导航过程中，地图是基础，机器人需要依据地图来规划自身的移动路径、进行定位等操作。地图的类型丰富多样，涵盖了栅格地图（如二维的 occupancy grid map）、点云地图等。
通常，/map 话题所发布的消息类型为 nav_msgs/OccupancyGrid 或者 nav_msgs/MapMetaData。
nav_msgs/OccupancyGrid：这是一种广泛使用的消息类型，用于表示二维的栅格地图。它包含地图的元数据（像地图的分辨率、原点位置等）以及每个栅格的占用信息。以下是该消息类型的部分关键字段：header：消息的头信息，包含时间戳和坐标系等内容。info：地图的元数据，例如地图的分辨率、宽度、高度、原点位置等。data：一个一维数组，存储着每个栅格的占用信息。每个元素的值范围是 -1（未知）、0（空闲）和 100（占用）。nav_msgs/MapMetaData：此消息类型主要用于发布地图的元数据，而不包含具体的栅格数据。它包含了地图的分辨率、宽度、高度、原点位置等信息。发布者：一般而言，建图节点会充当 /map 话题的发布者。例如，在使用 SLAM（Simultaneous Localization and Mapping，同时定位与建图）算法时，SLAM 节点会持续更新地图，并将最新的地图数据发布到 /map 话题上。常见的 SLAM 算法有 Cartographer、GMapping 等。订阅者：导航节点通常是 /map 话题的订阅者。导航节点借助订阅 /map 话题获取地图数据，从而为机器人规划路径。例如，move_base 节点就是一个典型的导航节点，它会根据地图数据为机器人规划出一条从当前位置到目标位置的路径。以下是使用 Python 和 ROS 2 编写的简单示例代码，用于订阅 /map 话题并打印地图的基本信息：
import rclpyfrom rclpy.node import Nodefrom nav_msgs.msg import OccupancyGridclass MapSubscriber(Node):def __init__(self):super.__init__('map_subscriber')self.subscription = self.create_subscription(OccupancyGrid,'/map',self.listener_callback,10)self.subscription # prevent unused variable warningdef listener_callback(self, msg):self.get_logger.info('Received map with resolution: %f' % msg.info.resolution)self.get_logger.info('Map width: %d, height: %d' % (msg.info.width, msg.info.height))def main(args=None):rclpy.init(args=args)map_subscriber = MapSubscriberrclpy.spin(map_subscriber)map_subscriber.destroy_noderclpy.shutdownif __name__ == '__main__':mainOccupancyGrid 消息中的 info.origin 字段定义了地图的原点，它是一个 geometry_msgs/Pose 类型的数据，包含位置（position）和姿态（orientation）信息。原点的确定方式取决于具体的建图方法和应用场景，以下是常见的确定方式：
建图算法初始化：在启动建图算法时，通常会指定一个初始的原点位置。例如，在室内环境中，可能会将机器人启动的位置设为原点。以 GMapping 算法为例，在启动时可以通过参数设置原点位置，一般默认机器人初始位置为原点。全局坐标系约定：在一些大规模的地图应用中，会遵循特定的全局坐标系约定来确定原点。比如在室外环境中，可能会以某个已知的地理坐标点作为原点。地图的大小由 info.width 和 info.height 字段指定，单位是栅格数量。其确定方式也和建图过程有关：
动态扩展：在建图初期，地图的大小可能是一个较小的初始值。随着机器人的移动和环境的探索，当检测到新的区域超出当前地图范围时，地图会动态扩展以包含这些新区域。例如，当机器人移动到地图边界之外时，建图算法会自动增加地图的宽度或高度。预设范围：在某些情况下，可以根据已知的环境范围预先设定地图的大小。比如在一个已知尺寸的室内房间中进行建图，可以根据房间的长和宽来确定地图的宽度和高度。OccupancyGrid 消息中的 data 是一个一维数组，它存储了地图中每个栅格的占用信息。数组的索引与地图坐标系的对应关系如下：
索引计算：data 数组的索引是按照从左到右、从上到下的顺序依次递增的。假设地图的宽度为 width，高度为 height，那么地图中第 (x, y) 个栅格（其中 x 是列索引，y 是行索引）对应的 data 数组索引 index 可以通过以下公式计算：index = y * width + x第一个元素的位置：data 数组的第一个元素（索引为 0）对应地图坐标系中的原点所在的栅格。具体来说，如果原点的位置是 (origin_x, origin_y)，那么第一个元素对应的是地图中最左上角的栅格（在地图坐标系下）。以下是一个简单的 Python 示例，展示了如何根据 OccupancyGrid 消息获取地图中指定位置的栅格占用信息：
import rclpyfrom rclpy.node import Nodefrom nav_msgs.msg import OccupancyGridclass MapInfoPrinter(Node):def __init__(self):super.__init__('map_info_printer')self.subscription = self.create_subscription(OccupancyGrid,'/map',self.listener_callback,10)self.subscriptiondef listener_callback(self, msg):width = msg.info.widthheight = msg.info.height# 获取地图原点位置origin_x = msg.info.origin.position.xorigin_y = msg.info.origin.position.y# 假设要获取地图中 (x, y) 位置的栅格信息x = 10y = 20# 计算对应的 data 数组索引index = y * width + xif index这个示例代码订阅了 /map 话题，并尝试获取地图中指定位置的栅格占用信息。你可以根据实际需求修改 x 和 y 的值来获取不同位置的信息。
来源：飞快教育