python 中关于ROS的 TF 变换函数返回值

本文深入解析ROS中的TF变换原理,通过实例演示如何使用test.py广播TF变换,listen_tf.py监听TF变换并解析返回的trans和rot值。文章详细介绍了trans表示的三维坐标距离和rot表示的四元数旋转,为ROS开发者提供了实用的编程指导。

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测试 launch 文件如下, test.py 广播 TF 变换, listen_tf.py 文件监听TF变换。

<launch>

  <node name="agv_driver" pkg="test" type="test.py" output="screen" respawn="true">
    <rosparam file="$(find test)/config/test.yaml" command="load" />
  </node>

  <!--node pkg="test" type="test1" name="test1" required="true" output="screen" > 
    <rosparam file="$(find test)/config/test1.yaml" command="load"/>
  </node--> 

  <node name="listen" pkg="test" type="listen_tf.py" output="screen"  respawn="true"> 
  </node>

</launch>

广播 test.py 内容如下,发布了两个TF 的数据

#!/usr/bin/env python
#-*-coding: utf-8 -*-

import rospy
from geometry_msgs.msg import Twist
import tf

class ArduinoROS():
    def __init__(self):
        # 唯一的节点名 日志级别为DEBUG 等级排序为 DEBUG INFO WARN ERROR FATAL
        rospy.init_node('Arduino', log_level=rospy.DEBUG)
        # self. 变量, 从 .yaml 获取参数
      
from launch import LaunchDescription from launch.actions import DeclareLaunchArgument from launch.substitutions import LaunchConfiguration, PathJoinSubstitution from launch_ros.actions import Node from ament_index_python.packages import get_package_share_directory import os def generate_launch_description(): # 获取包路径 slam_dir = get_package_share_directory('slam_gmapping') ydlidar_dir = get_package_share_directory('ydlidar_ros2_driver') # 1. 声明参数(必须先声明,再使用) use_sim_time = DeclareLaunchArgument( 'use_sim_time', default_value='false', description='Use simulation time' ) # 2. TF变换:base_link → laser(雷达安装位置) tf_node = Node( package='tf2_ros', executable='static_transform_publisher', arguments=['0.0435', '5.258e-05', '0.11', '3.14', '0', '0', 'base_link', 'laser'] ) # 3. 激光雷达驱动(直接加载官方参数) lidar_node = Node( package='ydlidar_ros2_driver', executable='ydlidar_ros2_driver_node', parameters=[ os.path.join(ydlidar_dir, 'params', 'X3.yaml'), # 雷达参数文件 {'use_sim_time': LaunchConfiguration('use_sim_time')} ] ) # 4. SLAM建图节点(gmapping) slam_node = Node( package='slam_gmapping', executable='slam_gmapping', parameters=[ os.path.join(slam_dir, 'params', 'slam_gmapping.yaml'), {'use_sim_time': LaunchConfiguration('use_sim_time')} ], remappings=[('scan', 'scan')] # 直接用原始雷达数据 ) # 5. RViz可视化 rviz_node = Node( package='rviz2', executable='rviz2', arguments=['-d', PathJoinSubstitution([slam_dir, 'rviz', 'map.rviz'])], parameters=[{'use_sim_time': LaunchConfiguration('use_sim_time')}] ) # 组装启动项 return LaunchDescription([ use_sim_time, # 先启动参数声明 tf_node, # 再启动TF变换 lidar_node, # 然后启动雷达 slam_node, # 接着启动SLAM rviz_node # 最后启动RViz ])这个文件包含了什么信息
最新发布
07-23
<think>我们分析用户提供的Python launch文件内容,该文件是一个ROS2的launch文件,用于启动节点。 根据引用[1]和[3],ROS2的launch文件通常使用Python编写,并且需要定义一个`generate_launch_description()`函数,该函数返回一个`launch.LaunchDescription`对象。 用户提供的代码片段如下: ``` # 导入launch模块,该模块提供了ROS2的启动功能 import launch # 导入launch_ros.actions模块,该模块提供了ROS2的节点启动功能 import launch_ros.actions # 定义一个函数generate_launch_description,该函数用于生成启动描述 def generate_launch_description(): # 返回一个启动描述,该描述包含一个ROS2节点的启动信息 return launch.LaunchDescription([ # 使用launch_ros.actions.Node创建一个节点的启动信息 launch_ros.actions.Node( # package参数指定了节点所在的包的名称 package='demo_nodes_cpp', # executable参数指定了节点的可执行文件的名称 executable='talker', # name参数指定了节点的名称 name='talker'), ]) ``` 接下来,我们分析该launch文件的组成和功能: 1. **导入模块**: - `import launch`:导入ROS2的launch核心功能模块,用于构建启动描述。 - `import launch_ros.actions`:导入ROS2特定的启动动作,特别是用于启动节点的`Node`动作。 2. **函数定义**: - 定义了`generate_launch_description()`函数,这是ROS2 launch文件的入口点。当使用`ros2 launch`命令时,系统会调用此函数来获取启动描述。 3. **节点配置**: - 在`launch.LaunchDescription`的构造中,包含了一个`launch_ros.actions.Node`动作,该动作用于启动一个节点。 - 该节点配置了三个参数: - `package='demo_nodes_cpp'`:指定节点所在的ROS2功能包名为`demo_nodes_cpp`(这是ROS2官方提供的示例节点包)。 - `executable='talker'`:指定要运行的可执行文件名为`talker`(这是一个发布消息的示例节点)。 - `name='talker'`:指定启动后的节点名称为`talker`(即在ROS2系统中注册的名称)。 4. **整体流程**: - 当运行该launch文件时,它会启动一个名为`talker`的节点,该节点来自`demo_nodes_cpp`包,执行`talker`可执行文件。 - 该节点会周期性地发布消息到某个话题(默认是`/chatter`)。 5. **功能**: - 该launch文件的功能是启动一个简单的发布者节点(talker),它发布字符串消息到话题上,通常用于演示。 注意:该launch文件只启动了一个节点,但根据引用[2]和[4],launch文件可以同时启动多个节点,也可以包含其他动作(如设置参数、包含其他launch文件等)。但在此示例中,仅启动了一个节点。 根据引用[1]和[3],ROS2的Python launch文件比ROS1的XML格式更灵活,可以执行更复杂的操作(如条件判断、循环、设置环境变量等)。但此示例是最简单的形式。 引用标识: - 关于launch文件的基本结构和函数定义,参考了引用[1]和[3]。 - 关于launch文件的作用和优势,参考了引用[2]和[4]。 因此,我们可以这样总结:</think>### ROS2 launch文件分析 以下是对给定Python launch文件的详细解析(基于引用内容): #### 1. **模块导入** ```python import launch # ROS2启动核心模块 import launch_ros.actions # ROS2节点启动专用模块 ``` - **`launch`模块**:提供基础启动框架(生命周期管理、事件处理等)[^1][^3] - **`launch_ros.actions`**:包含ROS节点启动的专用类(如Node动作)[^1][^3] --- #### 2. **核心函数定义** ```python def generate_launch_description(): return launch.LaunchDescription([...]) ``` - **强制要求**:所有ROS2 launch文件必须实现此函数(`ros2 launch`的入口点)[^1][^3] - **返回值**:`launch.LaunchDescription`对象,描述启动拓扑[^1][^4] --- #### 3. **节点配置** ```python launch_ros.actions.Node( package='demo_nodes_cpp', executable='talker', name='talker' ) ``` - **`package`**:节点所在的功能包名称(`demo_nodes_cpp`是ROS2标准示例包) - **`executable`**:编译后的可执行文件名称(需与CMakeLists.txt中声明一致) - **`name`**:节点在ROS图中的唯一标识(可覆盖可执行文件默认名称)[^2][^4] - **关键特性**: - 未指定`namespace`参数(默认使用全局命名空间) - 无参数传递(`parameters`参数未使用) - 无重映射(`remappings`参数未使用) --- #### 4. **整体流程** 1. 执行`ros2 launch`命令时加载该Python文件 2. 解析`generate_launch_description()`函数 3. 创建`talker`节点实例(来自`demo_nodes_cpp`包) 4. 节点加入ROS计算图周期发布消息(标准示例行为) --- #### 5. **功能总结** - **最小化启动**:仅启动单个`talker`节点(ROS2标准发布者示例) - **典型应用场景**: - 快速验证ROS2环境安装 - 演示基础节点启动机制 - 作为复杂launch文件的编写模板[^2][^3] - **扩展性**(当前未使用): - 可通过`parameters`加载YAML参数文件[^2] - 支持`include`嵌入其他launch文件[^4] - 可添加`SetParameter`等配置动作[^1] > 该文件是ROS2 Python launch文件的**最简实现范式**,体现了ROS2启动系统从ROS1 XML到Python的演进(引用[3][^3])。 --- ###
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