ros发布tf

### 如何在 ROS 中发布 TF 变换 #### 使用 `static_transform_publisher` 发布静态变换 在 ROS 中，可以通过命令行工具 `static_transform_publisher` 来发布静态的坐标变换关系。该工具属于 `tf2_ros` 功能包的一部分[^2]。下面是一个典型的例子： ```bash rosrun tf2_ros static_transform_publisher 5 5 5 0 0 0 /base_link /radar ``` 上述命令表示创建了一个从 `/base_link` 到 `/radar` 的固定变换关系，其中 `(5, 5, 5)` 是平移量 (单位为米)，`(0, 0, 0)` 表示旋转角度 (以弧度制给出)[^1]。 --- #### 编写 Python 或 C++ 节点来发布动态变换 对于更复杂的场景，可以编写自定义节点来实时计算并广播动态变换数据。以下是基于 Python 和 C++ 的实现方式： ##### 基于 Python 的动态变换发布器 以下代码展示了如何通过 Python 广播一个随时间变化的坐标系转换关系： ```python #!/usr/bin/env python import rospy import tf2_ros from geometry_msgs.msg import TransformStamped import math def broadcast_tf(): node = rospy.init_node('dynamic_tf_broadcaster', anonymous=True) br = tf2_ros.TransformBroadcaster() rate = rospy.Rate(10) while not rospy.is_shutdown(): t = rospy.Time.now().to_sec() * math.pi transform = TransformStamped() transform.header.stamp = rospy.Time.now() transform.header.frame_id = "world" transform.child_frame_id = "robot" # 设置平移部分 transform.transform.translation.x = math.sin(t) transform.transform.translation.y = math.cos(t) transform.transform.translation.z = 0.0 # 设置四元数形式的旋转部分 transform.transform.rotation.x = 0.0 transform.transform.rotation.y = 0.0 transform.transform.rotation.z = 0.0 transform.transform.rotation.w = 1.0 br.sendTransform(transform) rate.sleep() if __name__ == '__main__': try: broadcast_tf() except rospy.ROSInterruptException: pass ``` 这段脚本会每隔一段时间更新一次 `/world` 到 `/robot` 的变换矩阵，并将其发送到 TF 主题上[^3]。 --- ##### 基于 C++ 的动态变换发布器 如果偏好使用 C++ 实现，则可参考如下代码片段： ```cpp #include <ros/ros.h> #include <tf2/LinearMath/Quaternion.h> #include <geometry_msgs/TransformStamped.h> #include <tf2_ros/transform_broadcaster.h> int main(int argc, char** argv){ ros::init(argc, argv, "my_tf_broadcaster"); ros::NodeHandle nh; tf2_ros::TransformBroadcaster broadcaster; ros::Rate rate(10); while(nh.ok()){ geometry_msgs::TransformStamped tfs; tfs.header.stamp = ros::Time::now(); tfs.header.frame_id = "map"; tfs.child_frame_id = "drone"; // 定义位置偏移 tfs.transform.translation.x = cos(ros::Time::now().toSec()); tfs.transform.translation.y = sin(ros::Time::now().toSec()); tfs.transform.translation.z = 0.0; // 定义姿态角 tf2::Quaternion q; q.setRPY(0, 0, ros::Time::now().toSec()); // 绕 Z 轴旋转一定角度 tfs.transform.rotation.x = q.getX(); tfs.transform.rotation.y = q.getY(); tfs.transform.rotation.z = q.getZ(); tfs.transform.rotation.w = q.getW(); broadcaster.sendTransform(tfs); rate.sleep(); } } ``` 以上程序实现了类似的逻辑——即让无人机围绕某个中心点做圆周运动的同时调整其朝向[^4]。 --- #### 总结 无论是简单的静态变换还是复杂的时间依赖型动态变换，在 ROS 系统里都可以借助内置的功能包轻松完成设置工作。具体方法取决于实际需求以及开发者的熟悉程度。