python版tf2_ros做transform

本文介绍了如何使用Python的tf2_ros库进行坐标变换,重点解决了数据类型匹配的问题。通过使用tf2_geometry_msgs模块,避免了手动注册数据类型的困扰,简化了坐标变换的过程。文章提供了一个具体的tf2坐标变换实例。

之前曾想着使用tf2做机器人的'wrist' 到 'world'的tf变换,然而一直没有成功,提示数据的输入形式一直不对,因为在tf2中的输入数据类型必须是一个已经注册的数据,一直卡在这里,最终被迫使用tf进行坐标变换。

最近重新探索了一下tf2做transform的过程,发现只需要改一下数据类型就可以,而我们常用的数据类型其实tf2库已经帮我们注册好啦,使用起来非常方便。下面给出实现过程。

import rospy
import tf2_ros
from tf2_geometry_msgs import PoseStamped,PointStamped

if __name__ == "__main__":
    
    rospy.init_node('tf2_test')
    
    #设置tf2_listener
    tf_buffer=tf2_ros.Buffer()
    tf_listener=tf2_ros.TransformListener(tf_buffer)
    
    #定义要转换的输入
    p=PoseStamped()
    p.header.stamp=rospy.Time()
    p.header.frame_id='rh_wrist'
    p.pose.position.x=1
    p.pose.position.y=1
    p.pose.position.z=2
    p.pose.orientation.x=0
    p.pose.orientation.y=0
    p.pose.orientation.z=0
    p.pose.orientation.w=0

    #trans 是两个帧之间的转换关系,此处不用,直接屏蔽就行  
    #trans=tf_buffer.lookup_transform('world','rh_wrist',time=rospy.Time(0),timeout=rospy.Duration(5))
   

    res=tf_buffer.transform(p,'world',timeout=rospy.
`tf2_ros/transform_broadcaster.h` 是ROS(机器人操作系统)中 `tf2_ros` 提供的一个重要头文件,它主要用于在ROS系统中广播坐标变换(transforms)信息。以下是关于该头文件的详细介绍: ### 功能概述 在ROS中,`tf2` 是一个用于管理和发布坐标变换的库,而 `tf2_ros` 则是基于 `tf2` 为ROS封装的一系列工具和接口。`tf2_ros/transform_broadcaster.h` 提供了一个 `TransformBroadcaster` 类,该类允许节点方便地向 `tf2` 系统广播坐标变换信息。通过广播坐标变换,不同的ROS节点可以知道不同坐标系之间的相对位置和方向关系,这对于机器人的运动规划、传感器数据融合等任务至关重要。 ### 主要类及方法 #### `TransformBroadcaster` 类 该类是 `tf2_ros/transform_broadcaster.h` 中最核心的部分,其主要作用是将坐标变换信息发送到 `tf2` 系统。 ##### 构造函数 - `TransformBroadcaster()`: 创建一个 `TransformBroadcaster` 对象,用于后续的坐标变换广播操作。 ##### 主要方法 - `sendTransform(const geometry_msgs::TransformStamped& transform)`: 广播单个坐标变换信息。`geometry_msgs::TransformStamped` 是一个消息类型,含了一个坐标系相对于另一个坐标系的变换信息,如平移和旋转。 ```cpp #include <tf2_ros/transform_broadcaster.h> #include <geometry_msgs/TransformStamped.h> // 创建 TransformBroadcaster 对象 tf2_ros::TransformBroadcaster br; // 创建 TransformStamped 消息 geometry_msgs::TransformStamped transformStamped; // 设置变换信息 transformStamped.header.stamp = ros::Time::now(); transformStamped.header.frame_id = "parent_frame"; transformStamped.child_frame_id = "child_frame"; transformStamped.transform.translation.x = 1.0; transformStamped.transform.translation.y = 0.0; transformStamped.transform.translation.z = 0.0; transformStamped.transform.rotation.x = 0.0; transformStamped.transform.rotation.y = 0.0; transformStamped.transform.rotation.z = 0.0; transformStamped.transform.rotation.w = 1.0; // 广播变换 br.sendTransform(transformStamped); ``` - `sendTransform(const std::vector<geometry_msgs::TransformStamped>& transforms)`: 广播多个坐标变换信息,适用于需要同时广播多个坐标系之间变换的场景。 ### 使用场景 - **机器人运动**:在机器人运动过程中,需要不断更新机器人各个关节、传感器等坐标系之间的变换关系,通过 `TransformBroadcaster` 可以实时广播这些变换信息,以便其他节点(如运动规划节点、传感器数据处理节点)能够获取到最新的坐标系关系。 - **传感器数据融合**:不同的传感器(如激光雷达、摄像头等)可能安装在机器人的不同位置,它们的数据需要在统一的坐标系下进行处理。通过广播传感器坐标系与机器人基坐标系之间的变换信息,可以将不同传感器的数据转换到同一坐标系中,实现数据融合。 ### 注意事项 - **时间戳**:在广播坐标变换时,需要为每个 `TransformStamped` 消息设置正确的时间戳,以确保其他节点能够获取到最新的变换信息。 - **坐标系命名**:坐标系的命名应该遵循ROS的命名规范,避免出现命名冲突,确保不同节点能够正确识别和使用这些坐标系。
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