Ubuntu部署LIO-SAM

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概述

LIO-SAM (Lidar Inertial Odometry and Mapping) 是一个紧耦合的激光雷达惯性里程计框架，集成了 IMU 预积分和 GPS 数据，适用于机器人建图和定位。

环境要求

组件 版本 下载地址
Ubuntu 18.04+ -
ROS Melodic -
gtsam 4.0.2 GitHub
Eigen 3.3.7 GitLab
LIO-SAM 最新版 GitHub

安装步骤

1. 安装系统依赖

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# 更新系统包列表
sudo apt update

# 安装必要的开发工具和依赖库
sudo apt install -y build-essential cmake libboost-all-dev

2. 安装 Eigen 库

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# 下载并解压 Eigen
wget https://gitlab.com/libeigen/eigen/-/archive/3.3.7/eigen-3.3.7.tar.gz
tar -zxvf eigen-3.3.7.tar.gz

# 编译安装
cd eigen-3.3.7
mkdir build && cd build
sudo cmake ..
sudo make install

# 创建符号链接以便系统找到 Eigen 头文件
sudo cp -r /usr/local/include/eigen3/Eigen/ /usr/local/include/

3. 安装 ROS Melodic

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# 设置 ROS 软件源（清华镜像）
sudo sh -c '. /etc/lsb-release && echo "deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ros/ubuntu/ $DISTRIB_CODENAME main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'

# 添加 ROS 密钥
sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys F42ED6FBAB17C654

# 更新包列表并安装 ROS
sudo apt update
sudo apt-get install -y ros-melodic-desktop-full

# 安装 ROS 开发工具
sudo apt-get install -y ros-melodic-rqt* python-rosdep python-rosinstall python-rosinstall-generator python-wstool build-essential

# 初始化 rosdep
sudo rosdep init
rosdep update

4. 配置 ROS 环境

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# 将 ROS 环境变量添加到 bashrc
echo "source /opt/ros/melodic/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

5. 安装 gtsam

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# 克隆 gtsam 仓库
git clone https://github.com/borglab/gtsam.git
cd gtsam

# 切换到 4.0.2 版本
git checkout 4.0.2

# 编译安装
mkdir build && cd build
cmake ..
make -j$(nproc)
sudo make install

6. 安装 LIO-SAM

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# 创建工作空间
mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd ~/catkin_ws/src

# 克隆 LIO-SAM
git clone https://github.com/TixiaoShan/LIO-SAM.git

# 安装依赖
cd ~/catkin_ws
rosdep install --from-paths src --ignore-src -y

# 编译
catkin_make -j$(nproc)

# 设置工作空间环境
echo "source ~/catkin_ws/devel/setup.bash" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

验证安装

测试 ROS 安装

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# 启动 ROS 核心
roscore

# 新终端中检查 ROS 环境
echo $ROS_PACKAGE_PATH

测试 LIO-SAM 编译

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# 检查 LIO-SAM 包是否存在
rospack find lio_sam

# 尝试运行节点（需要相应的启动文件）
roslaunch lio_sam run.launch

常见问题解决

1. Eigen 头文件找不到

问题：编译时出现 fatal error: Eigen/Dense: No such file or directory

解决方案：

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# 确保 Eigen 头文件在正确位置
sudo ln -s /usr/local/include/eigen3/Eigen /usr/local/include/Eigen

2. gtsam 版本不兼容

问题：需要特定版本的 gtsam

解决方案：

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# 确保使用 gtsam 4.0.2 版本
cd gtsam
git checkout 4.0.2

3. ROS 依赖问题

问题：缺少 ROS 包依赖

解决方案：

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# 安装所有缺失的依赖
rosdep install --from-paths src --ignore-src -y

使用说明

启动 LIO-SAM

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# 启动 LIO-SAM 主要节点
roslaunch lio_sam run.launch

# 启动可视化工具
roslaunch lio_sam visualization.launch

数据播放

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# 播放 bag 文件
rosbag play your_data.bag

目录结构

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~/catkin_ws/
└── src/
    └── LIO-SAM/
        ├── config/          # 配置文件
        ├── launch/          # 启动文件
        ├── src/            # 源代码
        └── package.xml     # ROS 包配置

注意事项

  1. 版本匹配：确保所有组件的版本兼容性
  2. 内存要求：编译过程需要足够的内存，建议 8GB+ RAM
  3. 网络连接：下载依赖需要稳定的网络连接
  4. 权限问题：某些操作需要 sudo 权限

后续步骤

  1. 配置参数：根据你的传感器调整 config/params.yaml
  2. 数据采集：使用你的传感器采集数据
  3. 性能调优：根据实际场景调整算法参数

参考资源