尝试创建node,发布topic和tf消息

本文详细介绍了如何在ROS环境中为机器人创建并发布Odometry消息。从创建项目文件夹开始,到编写C++源代码,再到修改配置文件以编译和运行项目,一步步引导读者完成整个过程。通过实例代码展示了如何使用tf和nav_msgs包来实现机器人的位置和速度信息的发布。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

1. 创建文件夹

在catkin_ws/src 下创建project文件夹

$ cd catkin_ws/src
$ catkin_create_pkg   my_first_pkg roscpp rospy std_msgs

之后在/src会生成一个文件夹my_first_pkg,内部有一个src文件夹和一个CMakeLists.txt和package.xml文件

2. 在/src/my_first_pkg/src下创建一个cpp文件,这里叫my_odom.cpp

#include <ros/ros.h>
#include <tf/transform_broadcaster.h>
#include <nav_msgs/Odometry.h>

int main(int argc, char** argv){
  ros::init(argc, argv, "odometry_publisher");

  ros::NodeHandle n;
  ros::Publisher odom_pub = n.advertise<nav_msgs::Odometry>("myodom", 50);
  tf::TransformBroadcaster odom_broadcaster;

  double x = 0.0;
  double y = 0.0;
  double th = 0.0;

  double vx = 0.1;
  double vy = -0.1;
  double vth = 0.1;

  ros::Time current_time, last_time;
  current_time = ros::Time::now();
  last_time = ros::Time::now();

  ros::Rate r(1.0);
  while(n.ok()){

    ros::spinOnce();               // check for incoming messages
    current_time = ros::Time::now();

    //compute odometry in a typical way given the velocities of the robot
    double dt = (current_time - last_time).toSec();
    double delta_x = (vx * cos(th) - vy * sin(th)) * dt;
    double delta_y = (vx * sin(th) + vy * cos(th)) * dt;
    double delta_th = vth * dt;

    x += delta_x;
    y += delta_y;
    th += delta_th;

    //since all odometry is 6DOF we'll need a quaternion created from yaw
    geometry_msgs::Quaternion odom_quat = tf::createQuaternionMsgFromYaw(th);

    //first, we'll publish the transform over tf
    geometry_msgs::TransformStamped odom_trans;
    odom_trans.header.stamp = current_time;
    odom_trans.header.frame_id = "odom";
    odom_trans.child_frame_id = "base_footprint"//"base_link";

    odom_trans.transform.translation.x = x;
    odom_trans.transform.translation.y = y;
    odom_trans.transform.translation.z = 0.0;
    odom_trans.transform.rotation = odom_quat;

    //send the transform
    odom_broadcaster.sendTransform(odom_trans);

    //next, we'll publish the odometry message over ROS
    nav_msgs::Odometry odom;
    odom.header.stamp = current_time;
    odom.header.frame_id = "odom";

    //set the position
    odom.pose.pose.position.x = x;
    odom.pose.pose.position.y = y;
    odom.pose.pose.position.z = 0.0;
    odom.pose.pose.orientation = odom_quat;

    //set the velocity
    odom.child_frame_id = "base_link";
    odom.twist.twist.linear.x = vx;
    odom.twist.twist.linear.y = vy;
    odom.twist.twist.angular.z = vth;

    //publish the message
    odom_pub.publish(odom);

    last_time = current_time;
    r.sleep();
  }
}

3. 修改CMakeLists.txt和package.xml中的内容,添加编译依赖文件(其中roscpp rospy std_msgs之前创建文件夹时自动添加了),添加编译目标

CMakeLists.txt 中添加

//编译依赖文件
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  roscpp
  rospy
  std_msgs
  tf
  nav_msgs
)

// 编译目标
add_executable(my_odom src/my_odom.cpp)
target_link_libraries(my_odom ${catkin_LIBRARIES})

package.xml 中添加


  <build_depend>tf</build_depend>
  <build_depend>nav_msgs</build_depend>
  <build_export_depend>tf</build_export_depend>
  <build_export_depend>nav_msgs</build_export_depend>
  <exec_depend>tf</exec_depend>
  <exec_depend>nav_msgs</exec_depend>

4. catkin_make 编译即可

$ cd ~/catkin_ws/
catkin_ws$ catkin_make 
<think>好的,用户现在问的是“怎么查看tf坐标发布者”。之前他们的问题是关于在切换odom坐标时出现偏移的问题,现在可能是在调试那个问题时需要进一步查看TF相关的信息。我需要先理解用户的具体需求是什么。 首先,用户想知道如何查看发布TF坐标的节点,也就是哪些节点在发布TF变换。在ROS中,TF系统负责管理坐标系之间的关系,每个坐标变换都是由某个节点发布的。了解如何查看这些发布者对于调试TF问题非常重要。 接下来,我需要回忆ROS 1ROS 2中不同的工具命令。用户之前的问题中提到过使用ROS 2的命令,比如`ros2 run tf2_tools view_frames.py`,所以可能他们现在使用的是ROS 2。但为了全面,我应该同时涵盖ROS 1ROS 2的方法,或者确认用户的ROS版本。 在ROS 1中,常用的命令包括`rostopic``rqt_tf_tree`,而ROS 2则使用`ros2 topic``tf2_tools`等工具。用户之前的问题中使用了`ros2 run`,所以可能他们现在需要ROS 2的解决方案。但可能需要明确提示用户确认版本。 然后,我需要列出具体的步骤,例如通过命令行工具查看当前活动的TF话题,或者使用可视化工具如RQT来查看TF树的结构。此外,还可以通过查看节点信息来确定哪个节点在发布特定的TF变换。 用户可能需要具体的命令示例,比如`ros2 topic list`查找TF相关的topic,或者使用`ros2 node info <node_name>`来查看节点发布topic。同时,使用`tf2_tools`生成TF树图也是一个有效的方法。 另外,用户可能遇到的问题是,如何确定某个特定的坐标变换是由哪个节点发布的。例如,odom到base_link的变换通常由里程计节点发布,而其他静态变换可能由static_transform_publisher发布。需要指导用户如何追踪这些发布者。 还需要提醒用户注意时间戳同步问题,以及如何检查TF发布频率延迟,这些都可能影响坐标系的显示。例如,使用`ros2 run tf2_ros tf2_monitor`可以查看TF的延迟发布状态。 最后,应该总结这些方法,并建议用户先使用命令行工具快速检查,再结合可视化工具进行深入分析,确保他们能够全面了解TF发布者的情况,从而解决之前遇到的坐标系偏移问题。</think>$$解决方法$$ 在ROS中查看TF坐标发布者的核心方法可分为**命令行工具诊断****可视化工具分析**两类,以下是详细操作流程: --- ### 一、命令行工具诊断 #### 1. 查看所有活跃的TF话题 (ROS1/ROS2通用) ```bash # ROS1 rostopic list | grep tf # ROS2 ros2 topic list | grep tf ``` 将看到类似输出: ``` /tf # ROS1的TF消息话题 /tf_static # 静态TF发布话题 /tf # ROS2的TF消息(类型为tf2_msgs/msg/TFMessage) ``` #### 2. 追踪具体坐标变换的发布者 ```bash # ROS1: 查看odom到base_link的发布者 rostopic info /tf | grep -A 5 "odom.*base_link" # ROS2: 详细查询发布节点 ros2 topic info /tf --verbose | grep -B 3 "odom.*base_link" ``` 关键输出示例: ``` Node: /ekf_localization # 发布者节点名称 Publisher count: 1 Subscription count: 0 ``` #### 3. 通过节点反向追踪 (ROS2专用) ```bash # 列出所有活跃节点 ros2 node list # 查看特定节点发布Topic ros2 node info /your_tf_publisher_node ``` 输出将明确显示该节点是否发布`/tf`或`/tf_static`。 --- ### 二、可视化工具分析 #### 1. RQT工具链(ROS1/ROS2通用) 启动RQT后选择: `Plugins > Visualization > TF Tree` 将呈现实时更新的TF树结构,右键点击任意坐标系可查看: - 发布该坐标系的节点名称 - 发布频率 - 最近更新时间戳 #### 2. TF树图形化(ROS2推荐) ```bash # 生成当前TF树的PDF结构图 ros2 run tf2_tools view_frames.py ``` 生成文件`frames.pdf`中会用不同颜色标注: - **蓝色箭头**:动态TF(由节点持续发布) - **灰色箭头**:静态TF(通过`static_transform_publisher`发布) --- ### 三、深度调试技巧 #### 1. 时间同步检查 ```bash # ROS2中检查TF时间戳同步状态 ros2 run tf2_ros tf2_monitor odom base_link ``` 输出关键指标: - **Average delay**:坐标系变换的传输延迟(应小于0.1秒) - **Max delay**:最大延迟阈值(超过该值会触发警告) #### 2. 静态TF识别 通过以下命令可快速定位静态发布者: ```bash # 查找所有static_transform_publisher进程 ps aux | grep static_transform_publisher ``` --- $$典型应用案例$$ 某开发者在调试中发现`map`到`odom`的变换异常,通过以下步骤定位问题: 1. 执行`ros2 topic info /tf --verbose`发现该变换由`slam_toolbox`节点发布 2. 用`rqt_tf_tree`观察到该变换存在断续更新 3. 最终确认为SLAM节点的扫描匹配参数配置错误 --- $$关键要点总结$$ | 工具类型 | ROS1命令 | ROS2命令 | 核心功能 | |----------------|---------------------------|----------------------------------|----------------------------| | **话题查询** | `rostopic info /tf` | `ros2 topic info /tf --verbose` | 显示发布者节点信息 | | **节点分析** | `rosnode info <node>` | `ros2 node info <node>` | 查看节点发布TF话题 | | **图形化工具** | `rqt_tf_tree` | `view_frames.py` | 生成TF树结构图 | | **实时监控** | `tf_monitor` | `tf2_monitor` | 检测时间戳延迟问题 | 通过上述方法可快速锁定TF坐标发布者,为后续的坐标偏移调试提供明确方向。
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