ROS探索总结-tf坐标变换

tf简介

TF(TransForm)，就是坐标转换，包括了位置和姿态两个方面的变换。注意区分坐标转换和坐标系转换。
坐标转换是一个坐标在不同坐标系下的表示，而坐标系转换不同坐标系的相对位姿关系。

tf功能包

tf是一个让用户随时间跟踪多个参考系的功能包，它使用一种树型数据结构，根据时间缓冲并维护多个参考系之间的坐标变换关系，可以帮助用户在任意时间，将点、向量等数据的坐标，在两个参考系中完成坐标变换。

tf工具

坐标系统虽然是一个基础理论，但是由于涉及多个空间的变换，所以TF功能包提供了丰富的命令行工具来帮助用户调试和创建tf变换。

1. tf_monitor
   tf_monitor工具的功能是打印tf树中的所有坐标系的状态，或者通过参数来查看指定参考系之间的信息。

• tf_monitor
• tf_monitor <source_frame> <target_target>
  运行后效果：

xx@xx:~$rosrun tf tf_monitor #显示当前坐标变换树的信息，主要是名称和实时的时间延时

RESULTS: for all Frames

Frames:
Frame: base_footprint published by unknown_publisher Average Delay: 0.00555556 Max Delay: 0.01
Frame: base_link published by unknown_publisher(static) Average Delay: 0 Max Delay: 0
Frame: camera_depth_frame published by unknown_publisher(static) Average Delay: 0 Max Delay: 0
... ...
All Broadcasters:
Node: unknown_publisher 162.5 Hz, Average Delay: -0.0115385 Max Delay: 0.01
Node: unknown_publisher(static) 1e+08 Hz, Average Delay: 0 Max Delay: 0

2. tf_echo
   查看两个frame之间的变换关系。
   $ rosrun tf tf_echo <source_frame> <target_frame>
   运行后效果：

xx@xx:~$ rosrun tf tf_echo /base_footprint /base_link
At time 0.000
- Translation: [0.000, 0.000, 0.010]
- Rotation: in Quaternion [0.000, 0.000, 0.000, 1.000]
            in RPY (radian) [0.000, -0.000, 0.000]
            in RPY (degree) [0.000, -0.000, 0.000]

3. static_transform_publisher
   static_transform_publisher工具的功能是发布两个参考系之间的静态坐标变换，两个参考系一般不发生相对位置变化。
   命令的格式如下：

• static_transform_publisher x y z yaw pitch roll frame_id child_frame_id period_in_ms

• static_transform_publisher x y z qx qy qz qw frame_id child_frame_id period_in_ms

  旋转参数第一种命令格式使用以弧度为单位的 yaw/pitch/roll三个角度（yaw是围绕x轴旋转的偏航角，pitch是围绕y轴旋转的俯仰角，roll是围绕z轴旋转的翻滚角），而第二种命令格式使用四元数表达旋转角度。发布频率以ms为单位，一般100ms比较合适。

该命令不仅可以在终端中使用，还可以在launch文件中使用，标签如下：

<launch>
<node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="link1_broadcaster" args="1 0 0 0 0 0 1 link1_parent link1 100" />
</launch>

4. view_frames
   view_frames 是可视化的调试工具，可以生成pdf文件，来显示整棵tf树的信息。
   命令行的执行方式如下：

$ rosrun tf view_frames
$ evince frames.pdf

调试tf

调试文档

参考链接：https://blog.csdn.net/hcx25909/article/details/50154225

来源：CSDN

作者：汉文修士

链接：https://blog.csdn.net/c417469898/article/details/103983159