ROS 机器人技术 - 广播与接收 TF 坐标

最新推荐文章于 2024-05-07 10:38:32 发布

登龙

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分类专栏： ROS 机器人技术文章标签：机器人 ROS 人工智能

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/cdeveloperV/article/details/107623188

本文介绍了如何在ROS中发布和接收TF坐标变换。首先讲解了如何编写TF广播者，通过订阅乌龟的pose话题，发布world到乌龟的TF变换。然后阐述了TF接收者的编写，实现接收并应用发布的变换，使得第二个乌龟能跟随第一个乌龟运动。在实际操作中，还解决了启动时可能出现的找不到变换的问题。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

上次我们学习了 TF 的基本概念和如何发布静态的 TF 坐标：

这次来总结下如何发布一个自定义的 TF 坐标转换，并监听这个变换。

一、编写 TF 广播者

进入上次创建的 learning_tf2 包中：

roscd learning_tf2

在 src 下新建一个 turtle_tf2_broadcaster.cpp 文件，代码如下：

#include <ros/ros.h>

// 存储要发布的坐标变换
#include <geometry_msgs/TransformStamped.h>

// 四元数
#include <tf2/LinearMath/Quaternion.h>

// 变换广播者
#include <tf2_ros/transform_broadcaster.h>

// 乌龟的位姿定义
#include <turtlesim/Pose.h>

std::string turtle_name;

void poseCallback(const turtlesim::PoseConstPtr& msg) 
{
   
    // 创建 tf 广播对象
    static tf2_ros::TransformBroadcaster br;

    // 存储要发布的坐标变换消息
    geometry_msgs::TransformStamped transformStamped;

    // 变换的时间戳
    transformStamped.header.stamp = ros::Time::now();
    
    // 父坐标系名称
    transformStamped.header.frame_id = "world";
    
    // 当前要发布的坐标系名称 - 乌龟的名字
    transformStamped.child_frame_id = turtle_name;

    // 乌龟在二维平面运动，所以 z 坐标高度为 0
    transformStamped.transform.translation.x = msg->x;
    transformStamped.transform.translation.y = msg->y;
    transformStamped.transform.translation.z = 0.0;

    // 用四元数存储乌龟的旋转角
    tf2::Quaternion q;

    // 因为乌龟在二维平面运动，只能绕 z 轴旋转，所以 x，y 轴的旋转量为 0
    q.setRPY(0, 0, msg->theta);

    // 把四元数拷贝到要发布的坐标变换中
    transformStamped.transform.rotation.x = q.x();
    transformStamped.transform.rotation.y = q.y();
    transformStamped.transform.rotation.z = q.z();
    transformStamped.transform.rotation.w = q.w();
    
    // 用 tf 广播者把订阅的乌龟位姿发布到 tf 中
    br.sendTransform(transformStamped);
}

int main(int argc, char** argv)
{
   
    // 当前节点的名称
    ros::init(argc, argv, "my_tf2_broadcaster");
    ros::NodeHandle private_node("~");

    // 判断当前要广播的乌龟节点名字
    if (!private_node.hasParam

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