ROS tf-增加坐标系

博客参考：https://www.ncnynl.com/archives/201702/1312.html

ROS与C++入门教程-tf-增加坐标系

说明：

介绍如何为TF增加额外固定的坐标系

为何增加坐标系

对于许多任务，更容易在本地坐标内思考。
例如，更容易推断在激光扫描器中心的坐标系中的激光扫描。
tf允许您为系统中的每个传感器，链接等定义一个本地坐标系。
并且，tf将处理所引入的所有额外坐标系的变换。

那里增加坐标系

tf建立坐标系的树结构; 它不允许在坐标系结构中存在闭环。
这意味着一个坐标系只有一个父系，但它可以有多个子系。
目前我们的tf树包含三个坐标系：world，turtle1和turtle2。两只乌龟是世界的子系。
如果我们要向tf添加一个新坐标系，三个现有坐标系中的一个需要是父系，新坐标系将成为子系。
图示：

如何添加坐标系

在我们的乌龟例子中，我们将添加一个新的坐标系carrot1到turtle1。
新建文件frame_tf_broadcaster.cpp：

$ roscd learning_tf

$ touch src/frame_tf_broadcaster.cpp

$ vim src/frame_tf_broadcaster.cpp

代码如下：

#include <ros/ros.h>

#include <tf/transform_broadcaster.h>

int main(int argc, char** argv){

  ros::init(argc, argv, "my_tf_broadcaster");

  ros::NodeHandle node;

  tf::TransformBroadcaster br;

  tf::Transform transform;

  ros::Rate rate(10.0);

  while (node.ok()){

    transform.setOrigin( tf::Vector3(0.0, 2.0, 0.0) );

    transform.setRotation( tf::Quaternion(0, 0, 0, 1) );

    br.sendTransform(tf::StampedTransform(transform, ros::Time::now(), "turtle1", "carrot1"));

    rate.sleep();

  }

  return 0;

};

代码类似广播变换

代码解释：

代码：

transform.setOrigin( tf::Vector3(0.0, 2.0, 0.0) );

transform.setRotation( tf::Quaternion(0, 0, 0, 1) );

br.sendTransform(tf::StampedTransform(transform, ros::Time::now(), "turtle1", "carrot1")

解释：我们创建transform，从父系turtle1到子系carrot1，carrot1离左边的turtle12米远

编译运行

打开CMakeLists.txt

$ rosed learning_tf CMakeLists.txt

在底部增加代码：

add_executable(frame_tf_broadcaster src/frame_tf_broadcaster.cpp)

target_link_libraries(frame_tf_broadcaster ${catkin_LIBRARIES})

编译：

$ cd ~/catkin_ws

$ catkin_make

编译顺利，在bin目录会生成frame_tf_broadcaster文件
编辑start_demo.launch

$ rosed learning_tf start_demo.launch

增加新代码：

  <launch>

    ...

    <node pkg="learning_tf" type="frame_tf_broadcaster"

          name="broadcaster_frame" />

  </launch>

运行：

 $ roslaunch learning_tf start_demo.launch

检查结果：

接着上个教程的，如果你驱动turtle1，你注意到，即使我们添加了一个新的坐标系，行为没有改变。这是因为添加额外的坐标系不会影响其他坐标系，我们的监听器仍然使用先前定义的坐标系。所以，让我们改变监听器的行为。
编辑src/turtle_tf_listener.cpp，在26-27行用/carrot1替换/turtle1，如：

 listener.lookupTransform("/turtle2", "/carrot1",

                           ros::Time(0), transform);

编译运行：

 $ catkin_make

 $ roslaunch learning_tf start_demo.launch

应该可以看到，turtle2跟随carrot1变化，而不是turtle1

广播移动的坐标系

我们在本教程中发布的额外坐标系是一个固定的坐标系，不随时间改变相对于父系。但是，如果要发布移动坐标系，您可以更改广播器以随时间更改。让我们修改/carrot1坐标系以相对于/turtle1随时间改变。
修改编辑src/turtle_tf_listener.cpp

$ vim src/frame_tf_broadcaster.cpp

代码如下：

transform.setOrigin( tf::Vector3(2.0*sin(ros::Time::now().toSec()), 2.0*cos(ros::Time::now().toSec()), 0.0) );

transform.setRotation( tf::Quaternion(0, 0, 0, 1) );

编译运行：

$ catkin_make

$ roslaunch learning_tf start_demo.launch

巴特西

ROS tf-增加坐标系

ROS与C++入门教程-tf-增加坐标系

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