ROS与C++入门教程-tf-编写tf listener(监听)

ROS与C++入门教程-tf-编写tf listener(监听)

说明：

• 介绍如何使用tf访问坐标系转换

创建tf的监听

• 新建文件turtle_tf_listener.cpp 参考源码:

$ roscd learning_tf
$ touch src/turtle_tf_listener.cpp
$ vim src/turtle_tf_listener.cpp

• 代码如下：

#include <ros/ros.h>
#include <tf/transform_listener.h>
#include <geometry_msgs/Twist.h>
#include <turtlesim/Spawn.h>

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

  ros::NodeHandle node;

  ros::service::waitForService("spawn");
  ros::ServiceClient add_turtle =
    node.serviceClient<turtlesim::Spawn>("spawn");
  turtlesim::Spawn srv;
  add_turtle.call(srv);

  ros::Publisher turtle_vel =
    node.advertise<geometry_msgs::Twist>("turtle2/cmd_vel", 10);

  tf::TransformListener listener;

  ros::Rate rate(10.0);
  while (node.ok()){
    tf::StampedTransform transform;
    try{
      listener.lookupTransform("/turtle2", "/turtle1",
                               ros::Time(0), transform);
    }
    catch (tf::TransformException &ex) {
      ROS_ERROR("%s",ex.what());
      ros::Duration(1.0).sleep();
      continue;
    }

    geometry_msgs::Twist vel_msg;
    vel_msg.angular.z = 4.0 * atan2(transform.getOrigin().y(),
                                    transform.getOrigin().x());
    vel_msg.linear.x = 0.5 * sqrt(pow(transform.getOrigin().x(), 2) +
                                  pow(transform.getOrigin().y(), 2));
    turtle_vel.publish(vel_msg);

    rate.sleep();
  }
  return 0;
};

• 如果在运行时遇到错误"Lookup would require extrapolation into the past"，您可以尝试此替代代码来调用侦听器：

try {
    listener.waitForTransform(destination_frame, original_frame, ros::Time(0), ros::Duration(10.0) );
    listener.lookupTransform(destination_frame, original_frame, ros::Time(0), transform);
} catch (tf::TransformException ex) {
    ROS_ERROR("%s",ex.what());
}

代码解释：

• 代码： #include <tf/transform_listener.h>
• 作用：
  • tf包提供了TransformListener的实现，以帮助使接收变换的任务更容易。
  • 要使用TransformListener，我们需要包括tf/transform_listener.h头文件。

• 代码：tf::TransformListener listener;

• 作用：

  • 这里，我们创建一个TransformListener对象。
  • 一旦监听器被创建，它开始接收tf转换，并缓冲它们长达10秒。
  • TransformListener对象应该被限定为持久化，否则它的缓存将无法填充，并且几乎每个查询都将失败。
  • 一个常见的方法是使TransformListener对象成为一个类的成员变量。

• 代码：

try{
    listener.lookupTransform("/turtle2", "/turtle1",
                               ros::Time(0), transform);
}

• 作用：这里，真正的工作完成了，我们查询监听器进行特定的转换。

• 让我们来看看四个参数：

• 1.我们想从/turtle2坐标系开始

• 2.变换到/turtle1坐标系

• 3.变换的时间，提供ros::Time(0)即会给出最近的可用的变换。

• 4.结果存放的变换对象。

• 这个代码放在try-catch结构，可以获取抛出的异常

• 代码：

geometry_msgs::Twist vel_msg;
vel_msg.angular.z = 4.0 * atan2(transform.getOrigin().y(),
                                    transform.getOrigin().x());
vel_msg.linear.x = 0.5 * sqrt(pow(transform.getOrigin().x(), 2) +

• 作用：
  • 这里，变换用于计算龟的新的线性和角速度，基于它与龟的距离和角度。
  • 新的速度发布在话题"turtle2/cmd_vel"中，turtlesim将使用它来更新turtle2的运动。

运行监听

• 打开CMakeLists.txt文件，并在底部添加以下行：

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

• 编译：

$ cd ~/catkin_ws
$ catkin_make

• 如果一切顺利，你应该在devel/lib/learning_tf文件夹中有一个名为turtle_tf_listener的二进制文件。
• 之前已经创建start_demo.launch，在 块，合并代码：

  <launch>
    ...
    <node pkg="learning_tf" type="turtle_tf_listener"
          name="listener" />
  </launch>

• 启动：

 $ roslaunch learning_tf start_demo.launch

• 你应该看到turtlesim有两只海龟。

检查结果：

• 要查看是否有效，只需使用箭头键（确保您的终端窗口处于活动状态，而不是模拟器窗口）绕过第一只乌龟，您会在第一只乌龟之后看到第二只乌龟！
• 当turtlesim启动时，你可能会看到：

[ERROR] 1253915565.300572000: Frame id /turtle2 does not exist! When trying to transform between /turtle1 and /turtle2.
[ERROR] 1253915565.401172000: Frame id /turtle2 does not exist! When trying to transform between /turtle1 and /turtle2.

• 这是因为我们的监听器试图在接收关于龟2的消息之前计算变换，因为它需要一点时间在turtlesim中生成并开始广播一个tf坐标系。