我们在进行机器人操作的时候会有一个信息的输入口,比如雷达探测器、激光探测器、深度相机等,但这个信息输入口的输入坐标和机器人本身的坐标是并不相等的,需要进行一些坐标变化,此时我们需要引入TF2。
我们引入以下几个package:tf2,tf2_ros,tf2_geometry_msgs,以供我们进行使用。
我们先写下一个发布者文档:
#include "ros/ros.h"
#include "tf2_ros/static_transform_broadcaster.h"
#include "geometry_msgs/TransformStamped.h"
#include "tf2/LinearMath/Quaternion.h"
int main(int argc,char* argv[]){
setlocale(LC_ALL,"");
ros::init(argc,argv,"static01");
tf2_ros::StaticTransformBroadcaster broadcaster;
geometry_msgs::TransformStamped ts;
ts.header.seq=100;
ts.header.stamp=ros::Time::now();
ts.header.frame_id="base_link";
ts.child_frame_id="laser";
ts.transform.translation.x=0.2;
ts.transform.translation.y=0.0;
ts.transform.translation.z=0.5;
tf2::Quaternion qtn;
qtn.setRPY(0,0,0);
ts.transform.rotation.x=qtn.getX();
ts.transform.rotation.y=qtn.getY();
ts.transform.rotation.z=qtn.getZ();
ts.transform.rotation.w=qtn.getW();
broadcaster.sendTransform(ts);
ros::spin();
return 0;
}
我们接下来对这几个参数和函数进行解析:
ts.header.seq: 序列号;
ts.header.stamp:ts对象的时间戳,静态转换时候可以使用ros::Time::now()获取现在的时间值,但如果进行动态坐标转换订阅时候需要用ros::Time(0.0);
ts.header.frame_id:基准坐标系,一般设置为”base_link”;
ts.header.child_frame:子坐标系,这个可以理解为基准坐标系的坐标位置;
ts.transform.translation.x/y/z:是子坐标系的相对坐标;
ts.transform.rotation.x/y/z/w:这是旋转参数转化出来的欧拉四元数;
boardcaster.sendTransform()发布静态坐标
然后我们再写下一个订阅者文档:
#include "ros/ros.h"
#include "tf2_ros/transform_listener.h"
#include "tf2_ros/buffer.h"
#include "geometry_msgs/PointStamped.h"
#include "tf2_geometry_msgs/tf2_geometry_msgs.h"
int main(int argc,char* argv[]){
setlocale(LC_ALL,"");
ros::init(argc,argv,"static_sub");
ros::NodeHandle n;
tf2_ros::Buffer buffer;
tf2_ros::TransformListener listener(buffer);
geometry_msgs::PointStamped ps;
ps.header.frame_id="laser";
ps.header.stamp=ros::Time::now();
ps.point.x=2.0;
ps.point.y=3.0;
ps.point.z=5.0;
//ros::Duration(1).sleep();
ros::Rate rate(10);
while(ros::ok()){
geometry_msgs::PointStamped ps_out;
try{
ps_out=buffer.transform(ps,"base_link");
ROS_INFO("transformed location:( %.2f , %.2f , %.2f ), the reference frame: %s",
ps_out.point.x,
ps_out.point.y,
ps_out.point.z,
ps_out.header.frame_id.c_str()
);
}
catch(const std::exception& e)
{
ROS_INFO("exception message: %s",e.what());
}
rate.sleep();
ros::spinOnce();
}
return 0;
}
对相应参数和函数进行解析:
tf2_ros::Buffer buffer;//设置缓存器
tf2_ros::TransformListener listener(buffer);//监视器绑定到缓存器上
geometry_msgs::PointStamped ps;//坐标对象
ps.header.frame_id=”laser”;//相对于探测器,它的主坐标系是其本身
ps.header.stamp=ros::Time::now();//时间戳
ps.point.x=2.0;
ps.point.y=3.0;
ps.point.z=5.0;
用try这个来检查报错可以应对一开始没有找到相应发布方的报错,防止程序无法继续执行。
然后我们在配置CMakeList.txt文件,重新配置资源环境,最后执行这两个文件可以得到我们的结果。
然后我们可以在rviz中查看,将一个fixed frame切换为base_link,然后再在add中加入TF就可以查看这两个坐标之间的相对关系。