PV-LIO 项目下载及安装教程

1. 项目介绍

PV-LIO 是一个基于概率体素地图的 LiDAR-Inertial Odometry 项目。它通过融合 LiDAR 特征点和 IMU 数据，使用 IKFoM（迭代卡尔曼滤波器）来实现快速运动或狭窄环境中的鲁棒导航。PV-LIO 还支持在线 LiDAR-IMU 外参估计，并利用 VoxelMap 作为局部地图管理器，计算每个 LiDAR 点与平面特征的协方差，并将其作为置信度比率来指导 KF 更新。这使得 PV-LIO 在退化场景（如狭窄楼梯）中也能实现鲁棒的姿态估计。

2. 项目下载位置

项目源代码托管在 GitHub 上，可以通过以下命令进行克隆：

git clone https://github.com/HViktorTsoi/PV-LIO.git

3. 项目安装环境配置

3.1 系统要求

• Ubuntu >= 16.04
• ROS >= Melodic

3.2 依赖库

• PCL >= 1.8
• Eigen >= 3.3.4
• livox_ros_driver

3.3 环境配置示例

以下是配置环境的步骤：

1. 安装 ROS

   根据你的 Ubuntu 版本安装相应的 ROS 版本。例如，对于 Ubuntu 18.04，安装 ROS Melodic：

   sudo sh -c 'echo "deb http://packages.ros.org/ros/ubuntu $(lsb_release -sc) main" > /etc/apt/sources.list.d/ros-latest.list'
   sudo apt-key adv --keyserver 'hkp://keyserver.ubuntu.com:80' --recv-key C1CF6E31E6BADE8868B172B4F42ED6FBAB17C654
   sudo apt-get update
   sudo apt-get install ros-melodic-desktop-full
   

2. 安装 PCL 和 Eigen

   sudo apt-get install libpcl-dev
   sudo apt-get install libeigen3-dev
   

3. 安装 livox_ros_driver

   按照官方文档安装 livox_ros_driver，并确保在运行 PV-LIO 之前已经 source 了 livox_ros_driver 的工作空间。

   source $Livox_ros_driver_dir$/devel/setup.bash
   

   将上述命令添加到 ~/.bashrc 文件中，以便每次启动终端时自动 source。

4. 项目安装方式

4.1 克隆项目

cd ~/$A_ROS_DIR$/src
git clone https://github.com/hviktortsoi/PV_LIO.git

4.2 编译项目

cd PV_LIO
catkin_make
source devel/setup.bash

4.3 配置环境变量（可选）

如果你使用自定义的 PCL 版本，可以在 ~/.bashrc 中添加以下内容：

export PCL_ROOT=[CUSTOM_PCL_PATH]

5. 项目处理脚本

5.1 运行 PV-LIO

5.1.1 对于 Livox Avia

roslaunch pv_lio mapping_avia.launch
roslaunch livox_ros_driver livox_lidar_msg.launch

5.1.2 对于 Livox 系列（如 mid-70, mid-40）

编辑 config/avia.yaml 文件，设置以下参数：

• LiDAR 点云话题名称：lid_topic
• IMU 话题名称：imu_topic
• 平移外参：extrinsic_T
• 旋转外参：extrinsic_R（仅支持旋转矩阵）

roslaunch pv_lio mapping_avia.launch

5.1.3 对于 Velodyne 或 Ouster

编辑 config/velodyne.yaml 文件，设置以下参数：

• LiDAR 点云话题名称：lid_topic
• IMU 话题名称：imu_topic
• 线数：scan_line
• 平移外参：extrinsic_T
• 旋转外参：extrinsic_R（仅支持旋转矩阵）

roslaunch pv_lio mapping_velodyne.launch

5.1.4 对于 Robosense 或其他 LiDAR

编辑 launch/mapping_robosense.launch 文件，修改以下行：

<remap from="/rslidar_points" to="/your_lidar_topic"/>

编辑 config/robosense.yaml 文件，设置以下参数：

• IMU 话题名称：imu_topic
• 线数：scan_line
• 平移外参：extrinsic_T
• 旋转外参：extrinsic_R（仅支持旋转矩阵）

roslaunch pv_lio mapping_robosense.launch

通过以上步骤，你可以成功下载并安装 PV-LIO 项目，并根据不同的 LiDAR 类型进行配置和运行。