ROS与C++入门教程-tf-编写tf broadcaster（广播）

ROS与C++入门教程-tf-编写tf broadcaster（广播）

说明：

• 介绍如何广播机器人的坐标系到tf。

准备：

• 在我们开始之前，你需要为这个项目创建一个新的ros包。
• 创建一个名为learning_tf的软件包，该软件包依赖于tf，roscpp，rospy和turtlesim：

$ cd ~/catkin_ws/src
$ catkin_create_pkg learning_tf tf roscpp rospy turtlesim

$ cd ~/catkin_ws/src
$ catkin_make
$ source ./devel/setup.bash

广播变换

• 新建文件turtle_tf_broadcaster.cpp. 参考源码

$ roscd learning_tf
$ touch src/turtle_tf_broadcaster.cpp

• 代码如下：

#include <ros/ros.h>
#include <tf/transform_broadcaster.h>
#include <turtlesim/Pose.h>

std::string turtle_name;

void poseCallback(const turtlesim::PoseConstPtr& msg){
  static tf::TransformBroadcaster br;
  tf::Transform transform;
  transform.setOrigin( tf::Vector3(msg->x, msg->y, 0.0) );
  tf::Quaternion q;
  q.setRPY(0, 0, msg->theta);
  transform.setRotation(q);
  br.sendTransform(tf::StampedTransform(transform, ros::Time::now(), "world", turtle_name));
}

int main(int argc, char** argv){
  ros::init(argc, argv, "my_tf_broadcaster");
  if (argc != 2){ROS_ERROR("need turtle name as argument"); return -1;};
  turtle_name = argv[1];

  ros::NodeHandle node;
  ros::Subscriber sub = node.subscribe(turtle_name+"/pose", 10, &poseCallback);

  ros::spin();
  return 0;
};

代码解释：

• 代码：#include <tf/transform_broadcaster.h>

• 作用：

  • tf包提供了TransformBroadcaster的实现，以帮助使发布变换的任务更容易。
  • 要使用TransformBroadcaster，我们需要包含tf/transform_broadcaster.h头文件。

• 代码：static tf::TransformBroadcaster br;

• 作用：我们创建一个TransformBroadcaster对象，我们稍后将使用它通过线路发送转换。

• 代码：

tf::Transform transform;
transform.setOrigin( tf::Vector3(msg->x, msg->y, 0.0) );
tf::Quaternion q;
q.setRPY(0, 0, msg->theta);

• 作用：这里我们创建一个Transform对象，并将信息从2D乌龟姿势复制到3D变换中。

• 代码：transform.setRotation(q);

• 作用：这里我们设置旋转。

• 代码：br.sendTransform(tf::StampedTransform(transform, ros::Time::now(), "world", turtle_name));

• 作用：

  • 这是真正的工作完成的地方。
  • 使用TransformBroadcaster发送转换需要四个参数。
  • 首先，我们传递转换本身。
  • 现在我们需要给被发布的变换一个时间戳，我们只是用当前时间戳它，ros::Time::now().
  • 然后，我们需要传递我们创建的链接的父框架的名称，在这种情况下为“world”
  • 最后，我们需要传递我们正在创建的链接的子框架的名称，在这种情况下，这是乌龟本身的名称。

• 注意：sendTransform和StampedTransform具有父对象和子对象的相反顺序。

运行广播

• 编辑CMakeLists.txt文件，增加：

add_executable(turtle_tf_broadcaster src/turtle_tf_broadcaster.cpp)
target_link_libraries(turtle_tf_broadcaster ${catkin_LIBRARIES})

• 编译：

$ cd ~/catkin_ws/src
$ catkin_make

• 如果编译顺利， 生成二进制的turtle_tf_broadcaster文件，位于devel/lib/learning_tf

• 创建 start_demo.launch,用于启动节点，内容如下：

<launch>
    <!-- Turtlesim Node-->
    <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="sim"/>

    <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="teleop" output="screen"/>
    <!-- Axes -->
    <param name="scale_linear" value="2" type="double"/>
    <param name="scale_angular" value="2" type="double"/>

    <node pkg="learning_tf" type="turtle_tf_broadcaster"
          args="/turtle1" name="turtle1_tf_broadcaster" />
    <node pkg="learning_tf" type="turtle_tf_broadcaster"
          args="/turtle2" name="turtle2_tf_broadcaster" />

  </launch>

• 执行launch

$ roslaunch learning_tf start_demo.launch

• 你应该看到乌龟模拟另一个乌龟。

检查结果：

• 现在，使用tf_echo工具检查龟的姿势是否真正得到广播到tf：

 $ rosrun tf tf_echo /world /turtle1

• 这应该显示第一只乌龟的姿势。 使用箭头键（确保您的终端窗口是活动的，而不是你的模拟器窗口）绕乌龟。
• 如果你运行tf_echo在/world和/turtle2之间的转换，你不应该看到一个变换，因为第二个乌龟还没有。
• 但是，一旦我们在下一个教程中添加第二只乌龟，turtle2的姿势将被广播到tf。