ROS研究ノート：TF座標変換とプログラミング演習

ROS研究ノート：TF座標変換とプログラミング演習

TFの基本的な概念と実装方法については、前のブログ投稿を参照してください：ROS研究ノート：TF座標変換とプログラミングの詳細

この記事では、前の演習に基づいてTFプログラミングの演習を行います。

TFプログラミング：ロボットの座標変換をブロードキャストおよび監視し、リダーとロボットシャーシ間の座標関係を把握し、シャーシ座標系でリダーデータの座標値を見つけます。

TFの使用プロセスに従ってプログラムします。

TFブロードキャスタープログラミング

実装プロセス：

1. ROSノードを初期化します
2. 放送局を定義する
3. 座標変換の作成関連情報の変換と初期化
4. Broadcasterがコンバージョン情報を公開

プログラムの具体的な実装は次のとおりです。

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

int main(int argc, char** argv)
{
    
    
	//初始化ROS节点
	ros::init(argc, argv, "tf_broadcaster");
	ros::NodeHandle n;
	
	//声明一个tf广播器
	tf::TransformBroadcaster br;
	
	while(ros::ok())
	{
    
    
		//创建坐标变换transform
		tf::Transform transform;
		//给定平移变换值
		transform.setOrigin(tf::Vector3(0.1, 0.0, 0.2));
		//给定旋转变换值，这里没有旋转变换，所以定义四元数时无需给定角度
		transform.setRotation(tf::Quaternion(0, 0, 0, 1));
		
		//广播器发布坐标变换
		br.sendTransform(tf::StampedTransform(transform, ros::Time::now(), "base_link", "base_laser"));
	}
	
	return 0;
}

TFモニタープログラミング

実装プロセス：

1. ROSノード情報を初期化します
2. TFリスナーを宣言する
3. 「base_laser」にポイントを作成し、対応する値を取得します
4. 監視して変換情報を取得し、「base_laser」のポイントを変換して「base_link」の座標ポイントを取得します

実装の詳細：

#include <ros/ros.h>
#include <tf/transform_listener.h>
#include <geometry_msgs/PoseStamped.h>

int main(int argc, char** argv)
{
    
    
	//初始化ROS节点信息
	ros::init(argc, argv, "tf_listener");
	ros::NodeHandle n;
	
	//创建TF监听器
	tf::TransformListener listener;
	
	ros::Rate rate(10.0);
	while(ros::ok())
	{
    
    
		//在base_laser上声明一个点laser_point，用来转换得到base_link上的点坐标
		geometry_msgs::PointStamped laser_point;
		laser_point.header.frame_id = "base_laser";
		//使用最近可用的转换
		laser_point.header.stamp = ros::Time();
		
		//laser_point检测点获取
		laser_point.point.x = 0.3;
		laser_point.point.y = 0.0;
		laser_point.point.z = 0.0;
		
		try
		{
    
    
			//监听获取tf变换
			listener.waitForTransform("base_link", "base_laser", ros::Time(0), ros::Duration(3.0));
			
			geometry_msgs::PointStamped base_point;
			base_point.header.frame_id = "base_link";
			listener.transformPoint("base_link", laser_point, base_point);
			
			//将坐标变换值进行打印
			ROS_INFO("Change laser_point:(%.2f, %.2f, %.2f) to base_point(%.2f, %.2f, %.2f) at Time %.2f", laser_point.point.x, laser_point.point.y, laser_point.point.z, base_point.point.x, base_point.point.y, base_point.point.z, base_point.header.stamp.toSec());
		}
		catch(tf::TransformException& ex)
		{
    
    
			ROS_ERROR("%s", ex.what());
			ros::Duration(1.0).sleep();
			continue;
		}
		rate.sleep();
	}
	return 0;
}

次の図は、「geometry_msgs / PoseStamped.h」メッセージの内容です。このメッセージは、ヘッダーとポイント

ヘッダーの内部

ポイント内部の2つのタイプを宣言しています。

起動ファイルを構成します

次に、実行するCMakeLists.txtファイルとpackage.xmlファイルを構成します。

これが結果です