ROS探索总结(十二)——坐标系统
在机器人的控制中,坐标系统是非常重要的,在ROS使用tf软件库进行坐标转换。
相关链接:http://www.ros.org/wiki/tf/Tutorials#Learning_tf
一、tf简介
1、安装turtle包
$ rosdep install turtle_tf rviz $ rosmake turtle_tf rviz
2、运行demo
运行简单的demo:
$ roslaunch turtle_tf turtle_tf_demo.launch
然后就会看到两只小乌龟了。
可以发现,第二只乌龟会跟随你移动的乌龟进行移动。
3、demo分析
这个例程使用tf建立了三个参考系:a world frame, a turtle1 frame, and a turtle2 frame。然后使用tf broadcaster发布乌龟的参考系,并且使用tf listener计算乌龟参考系之间的差异,使得第二只乌龟跟随第一只乌龟。
我们可以使用tf工具来具体研究。
$ rosrun tf view_frames
然后会看到一些提示,并且生成了一个frames.pdf文件。
tf还提供了一个tf_echo工具来查看两个广播参考系之间的关系。我们可以看一下第二只得乌龟坐标是怎么根据第一只乌龟得出来的。
$ rosrun tf tf_echo turtle1 turtle2
$ rosrun rviz rviz -d `rospack find turtle_tf`/rviz/turtle_rviz.vcg
下面我们就来详细分析这个实例。
二、Writing a tf broadcaster
1、创建包
$ roscd tutorials $ roscreate-pkg learning_tf tf roscpp rospy turtlesim $ rosmake learning_tf
2、broadcast transforms
我们首先看一下如何把参考系发布到tf。
代码文件:/nodes/turtle_tf_broadcaster.py
#!/usr/bin/env python import roslib roslib.load_manifest('learning_tf') import rospy import tf import turtlesim.msg def handle_turtle_pose(msg, turtlename): br = tf.TransformBroadcaster() br.sendTransform((msg.x, msg.y, 0), tf.transformations.quaternion_from_euler(0, 0, msg.theta), rospy.Time.now(), turtlename, "world") #发布乌龟的平移和翻转 if __name__ == '__main__': rospy.init_node('turtle_tf_broadcaster') turtlename = rospy.get_param('~turtle') #获取海龟的名字(turtle1,turtle2) rospy.Subscriber('/%s/pose' % turtlename, turtlesim.msg.Pose, handle_turtle_pose, turtlename) #订阅 topic "turtleX/pose" rospy.spin()
创建launch文件start_demo.launch:
<launch> <!-- Turtlesim Node--> <node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="sim"/> <node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="teleop" output="screen"/> <node name="turtle1_tf_broadcaster" pkg="learning_tf" type="turtle_tf_broadcaster.py" respawn="false" output="screen" > <param name="turtle" type="string" value="turtle1" /> </node> <node name="turtle2_tf_broadcaster" pkg="learning_tf" type="turtle_tf_broadcaster.py" respawn="false" output="screen" > <param name="turtle" type="string" value="turtle2" /> </node> </launch>
运行:
$ roslaunch learning_tf start_demo.launch
可以看到界面中只有移植乌龟了,打开tf_echo的信息窗口:
$ rosrun tf tf_echo /world /turtle1
三、Writing a tf listener
这一步,我们将看到如何使用tf进行参考系转换。首先写一个tf listener(nodes/turtle_tf_listener.py):
#!/usr/bin/env python import roslib roslib.load_manifest('learning_tf') import rospy import math import tf import turtlesim.msg import turtlesim.srv if __name__ == '__main__': rospy.init_node('tf_turtle') listener = tf.TransformListener() #TransformListener创建后就开始接受tf广播信息,最多可以缓存10s rospy.wait_for_service('spawn') spawner = rospy.ServiceProxy('spawn', turtlesim.srv.Spawn) spawner(4, 2, 0, 'turtle2') turtle_vel = rospy.Publisher('turtle2/command_velocity', turtlesim.msg.Velocity) rate = rospy.Rate(10.0) while not rospy.is_shutdown(): try: (trans,rot) = listener.lookupTransform('/turtle2', '/turtle1', rospy.Time(0)) except (tf.LookupException, tf.ConnectivityException, tf.ExtrapolationException): continue angular = 4 * math.atan2(trans[1], trans[0]) linear = 0.5 * math.sqrt(trans[0] ** 2 + trans[1] ** 2) turtle_vel.publish(turtlesim.msg.Velocity(linear, angular)) rate.sleep()
<launch> ... <node pkg="learning_tf" type="turtle_tf_listener.py" name="listener" /> </launch>
四、Adding a frame
1、tf消息结构
2、建立固定参考系(fixed frame)
#!/usr/bin/env python import roslib roslib.load_manifest('learning_tf') import rospy import tf if __name__ == '__main__': rospy.init_node('my_tf_broadcaster') br = tf.TransformBroadcaster() rate = rospy.Rate(10.0) while not rospy.is_shutdown(): br.sendTransform((0.0, 2.0, 0.0), (0.0, 0.0, 0.0, 1.0), rospy.Time.now(), "carrot1", "turtle1") #建立一个新的参考系,父参考系为turtle1,并且距离父参考系2米 rate.sleep()
<launch> ... <node pkg="learning_tf" type="fixed_tf_broadcaster.py" name="broadcaster_fixed" /> </launch>
(trans,rot) = self.tf.lookupTransform("/turtle2", "/carrot1", rospy.Time(0))
3、建立移动参考系(moving frame)
#!/usr/bin/env python import roslib roslib.load_manifest('learning_tf') import rospy import tf import math if __name__ == '__main__': rospy.init_node('my_tf_broadcaster') br = tf.TransformBroadcaster() rate = rospy.Rate(10.0) while not rospy.is_shutdown(): t = rospy.Time.now().to_sec() * math.pi br.sendTransform((2.0 * math.sin(t), 2.0 * math.cos(t), 0.0), (0.0, 0.0, 0.0, 1.0), rospy.Time.now(), "carrot1", "turtle1") rate.sleep()
----------------------------------------------------------------
欢迎大家转载我的文章。
转载请注明:转自古-月
欢迎继续关注我的博客
ROS探索总结(十二)——坐标系统的更多相关文章
- ROS探索总结(二)——ROS总体框架
个人分类: ROS 所属专栏: ROS探索总结 一. 总体结构 根据ROS系统代码的维护者和分布来标示,主要有两大部分: (1)main:核心部分,主要由Willow G ...
- ROS学习(十二)—— 编写简单的消息发布器和订阅器(C++)
一.创建发布器节点 1 节点功能: 不断的在ROS网络中广播消息 2 创建节点 (1)打开工作空间目录 cd ~/catkin_ws/src/beginner_tutorials 创建一个发布器节点( ...
- ROS学习笔记十二:使用gazebo在ROS中仿真
想要在ROS系统中对我们的机器人进行仿真,需要使用gazebo. gazebo是一种适用于复杂室内多机器人和室外环境的仿真环境.它能够在三维环境中对多个机器人.传感器及物体进行仿真,产生实际传感器反馈 ...
- ROS学习笔记十:URDF详解
Unified Robot Description Format,简称为URDF(标准化机器人描述格式),是一种用于描述机器人及其部分结构.关节.自由度等的XML格式文件. 一.URDF语法规范 参见 ...
- ROS探索总结(十八)——重读tf
在之前的博客中,有讲解tf的相关内容,本篇博客重新整理了tf的介绍和学习内容,对tf的认识会更加系统. 1 tf简介 1.1 什么是tf tf是一个让用户随时间跟踪多个参考系的功能包,它使用一种树型数 ...
- NeHe OpenGL教程 第二十二课:凹凸映射
转自[翻译]NeHe OpenGL 教程 前言 声明,此 NeHe OpenGL教程系列文章由51博客yarin翻译(2010-08-19),本博客为转载并稍加整理与修改.对NeHe的OpenGL管线 ...
- 《C++游戏开发》笔记十二 战争迷雾:初步实现
本系列文章由七十一雾央编写,转载请注明出处. http://blog.csdn.net/u011371356/article/details/9475979 作者:七十一雾央 新浪微博:http:/ ...
- 从零开始学习PYTHON3讲义(十二)画一颗心送给你
(内容需要,本讲使用了大量在线公式,如果因为转帖网站不支持公式无法显示的情况,欢迎访问原始博客.) <从零开始PYTHON3>第十二讲 上一节课我们主要讲解了数值计算和符号计算.数值计算的 ...
- o'Reill的SVG精髓(第二版)学习笔记——第十二章
第十二章 SVG动画 12.1动画基础 SVG的动画特性基于万维网联盟的“同步多媒体集成语言”(SMIL)规范(http://www.w3.org/TR/SMIL3). 在这个动画系统中,我们可以指定 ...
- ROS探索总结(一)——ROS简介
转自古-月 ROS探索总结(一)——ROS简介 一.历史 随着机器人领域的快速发展和复杂化,代码的复用性和模块化的需求原来越强烈,而已有的开源机器人系统又不能很好的适应需求.2010年Willow G ...
随机推荐
- windows下Eclipse操作MapReduce例子报错:Failed to set permissions of path: \tmp\hadoop-Jerome\mapred\staging\
windows下Eclipse操作MapReduce例子报错: 14/05/18 22:05:29 WARN util.NativeCodeLoader: Unable to load native- ...
- 全文检索 Lucene(4)
经过了前面几篇文章的学习,我们基本上可以适用Lucene来开发我们的站内搜索应用了.但是观察一下目前的主流的搜索引擎,我们会发现查询结果会有高亮的显示效果.所以,今天我们就来学习一下,给Lucene添 ...
- 自制Linux 终端 锁屏防窃助手
很多时候我们不能一直守护在自己的电脑旁边,而且有些文件并不想让别人知道.那么这时候来个锁屏,是再合适不过的了.今天分享一个自制的锁屏工具,如下. 准备 操作系统 : 我这里是ElementaryOS虚 ...
- Android之触摸手势检测GestureDetector使用详解
在Android中,当用户触摸屏幕的时候,会产生许多手势,例如down,up,scroll,filing,onSingleTapConfirmed(单击),onDoubleTap(双击)等等. 一般情 ...
- SSH框架实现仿淘宝购物demo
还记得六月份实习的时候,曾经做过一个电商的项目,项目里面需要实现类似淘宝购物车的移动端的demo,随着项目的进行,再一次跟购物车碰面,但是今天呢,不是移动端的需求,如何使用SSH框架实现类似淘宝的购物 ...
- Spring Resource接口获取资源
1.1.1. Resource简介 在Spring内部实现机制,针对于资源文件(配置的xml文件)有一个统一的接口Resource. 1.1.1.1. 接口定义的方法 1.exists():判断资源文 ...
- 【ShaderToy】基础篇之谈谈点、线的绘制
写在前面 写前面一篇的时候,发现还是不够基础.因此打算增加几篇基础篇,从点线面开始,希望可以更好理解. 其实用Pixel Shader的过程很像在纸上绘画的过程.屏幕上的每一个像素对应了纸上的一个方格 ...
- java操作xml文件--修改节点
上一篇文章我介绍了SAX方法解析XML文件的过程,这篇文章讲解的内容是利用DOM方法修改XML文件的节点内容. 下面依然是首先贴出XML文件: <?xml version ...
- 剑指Offer——算法复杂度中的O(logN)底数是多少
剑指Offer--算法复杂度中的O(logN)底数是多少 前言 无论是计算机算法概论.还是数据结构书中,关于算法的时间复杂度很多都用包含O(logN)这样的描述,但是却没有明确说logN的底数究竟是多 ...
- Android开发学习之路--UI之自定义布局和控件
新的一年已经开始了,今天已经是初二了,两天没有学习了,还是要来继续学习下.一般手机的title都是actionbar,就像iphone一样可以后退,可以编辑.这里自定义布局就来实现下这个功能,首先准备 ...