ROS与C++入门教程-tf-Time travel(时间穿梭)

ROS与C++入门教程-tf-Time travel(时间穿梭)

说明：

• 介绍tf的高级时间穿梭功能

Time travel

• 利用上一个教程的文件。
• 打开src/turtle_tf_listener.cpp，找到25-30，如下：

  try{
    ros::Time now = ros::Time::now();
    listener.waitForTransform("/turtle2", "/turtle1",
                              now, ros::Duration(1.0));
    listener.lookupTransform("/turtle2", "/turtle1",
                             now, transform);

• 现在，不是让turtle2去到turtle1当前时间的地方，而让turtle2去turtle1是5秒前的地方：

try{
    ros::Time past = ros::Time::now() - ros::Duration(5.0);
    listener.waitForTransform("/turtle2", "/turtle1",
                              past, ros::Duration(1.0));
    listener.lookupTransform("/turtle2", "/turtle1",
                             past, transform);

• 编译运行：

$ make  or  catkin_make
$ roslaunch learning_tf start_demo.launch

• 你会期望看到什么？ 在第一个5秒钟，第二只乌龟不知道去哪里，因为我们还没有第一只乌龟5秒的历史。

• 但是这5秒后呢？效果图：
  

• 类似截图，你的海龟是不可控制？ 那么发生了什么？

• 我们问TF：相对于/turtle2 5秒前，/turtle1 5秒前的姿势是什么?

• 这意味着我们控制/turtle2基于5秒前的位置以及/turtle1在5秒前的位置。

• 那应该问：相对于/turtle2目前的位置，/turtle1 5秒前的姿势是什么?

高级API

• 回答上面问题，依赖高级API，示例代码：

  try{
    ros::Time now = ros::Time::now();
    ros::Time past = now - ros::Duration(5.0);
    listener.waitForTransform("/turtle2", now,
                              "/turtle1", past,
                              "/world", ros::Duration(1.0));
    listener.lookupTransform("/turtle2", now,
                             "/turtle1", past,
                             "/world", transform);

• 这个lookupTransform()API，有六个参数：

  • 1. 变换从坐标系turtle2
  • 2. 在now时间
  • 3. 到turtle1坐标系
  • 4. 在past时间
  • 5. 指定不随时间改变的坐标系，这里是world
  • 6. 变换结果保存的变量

• waitForTransform()跟lookupTransform()一样有6个相应参数。

• 效果图示：
  

• 这个图显示了tf在后台做什么。

• 在past时间，它计算从turtle1到world坐标系的变换。

• 在world坐标系,tf时间从past到now。

• 在now时间，tf计算从world到turtle2坐标系的变换。

检查结果：

• 编译运行：

$ catkin_make
$ roslaunch learning_tf start_demo.launch

• 效果：turtle2是指向turtle1 5秒前的地方！