文章目录

1. TF数据的发送

使用tf.TransformBroadcaster类完成tf树的发布，有两个函数：

  • 法1： sendTransform(translation,rotation,time,child,parent)
  • 法2：sendTransformMessage(transform)

法1：发送手动封装的tf数据

sendTransform(translation,rotation,time,child,parent)需要将父子farme之间的平移、旋转手动打时间戳，然后发给/tf

案例1：

#!/usr/bin/env python  
# -*- coding:utf-8 -*-  
import tf
import rospy

if __name__ == '__main__':
	rospy.init_node('tf_test_node')
	br = tf.TransformBroadcaster()
	while not rospy.is_shutdown():
		br.sendTransform((1,2,0),
				tf.transformations.quaternion_from_euler(0,0,0),
				rospy.Time.now(),"world","test")

案例2：

#!/usr/bin/env python  
# -*- coding:utf-8 -*-  

import rospy  
import math  
import tf   
  
if __name__ == '__main__':  
    rospy.init_node('py_tf_broadcaster')
    
    br = tf.TransformBroadcaster()

    x=1.0 
    y=2.0
    z=3.0  
    roll=0 
    pitch=0
    yaw=1.57 
    rate = rospy.Rate(1)
    while not rospy.is_shutdown(): 
        yaw=yaw+0.1   
        br.sendTransform((x,y,z),  
                     tf.transformations.quaternion_from_euler(roll,pitch,yaw),  
                     rospy.Time.now(),  
                     "base_link",  
                     "link1")  
        rate.sleep()

法2：发布已经封装好的tf数据

sendTransformMessage(transform)发送的是已经封装好的Message

案例：

#!/usr/bin/env python  
# -*- coding:utf-8 -*-  

import rospy 
import geometry_msgs.msg
import tf2_ros.transform_broadcaster
import math  
import tf   
  
if __name__ == '__main__':  
    rospy.init_node('py_tf_broadcaster')
   
    m=tf.TransformBroadcaster()
    t = geometry_msgs.msg.TransformStamped()
    t.header.frame_id = 'base_link'
    t.header.stamp = rospy.Time(0)
    t.child_frame_id = 'link1'
    t.transform.translation.x = 1
    t.transform.translation.y = 2
    t.transform.translation.z = 3
    t.transform.rotation.w=1
    t.transform.rotation.x=0
    t.transform.rotation.y=0
    t.transform.rotation.z=0
	
	#输入相对原点的值和欧拉角
    rate = rospy.Rate(1)
    while not rospy.is_shutdown():
        m.sendTransformMessage(t)
        rate.sleep()

2. TF树的查看

（1）查看当前tf树：

rosrun rqt_tf_tree rqt_tf_tree

（2）查看两个frame的变换关系

rosrun tf tf_echo [reference_frame] [target_frame]

（3）根据当前tf树创建一个pdf图

rosrun tf view_frames

3. 定义位姿的常用API

（1）定义空间点和空间向量

函数名称 函数功能
tf.transformations.random_quaternion(rand=None) 返回均匀随机单位四元数
tf.transformations.random_rotation_matrix(rand=None) 返回均匀随机单位旋转矩阵
tf.transformations.random_vector(size) 返回均匀随机单位向量
tf.transformations.translation_matrix(v) 通过向量来求旋转矩阵

tf.transformations.translation_from_matrix(m)

 通过旋转矩阵来求向量 


（2）定义四元数






函数名称
函数功能






tf.transformations.quaternion_about_axis(angle axis)
通过旋转轴和旋转角返回四元数




tf.transformations.quaternion_conjugate(quaternion)
返回四元数的共轭




tf.transformations.quaternion_from_euler(ai,aj,ak, axes’ryxz’)
从欧拉角和旋转轴，求四元数




tf.transformations.quaternion_from_matrix(matrix)
从旋转矩阵中，返回四元数




tf.transformations.quaternion_multiply(quaternion1,quaternion2)
两个四元数相乘




tf.transformations.euler_matrix(ai,aj,ak,axes=‘xyz’)
由欧拉角和旋转轴返回旋转矩阵




tf.transformations.euler_from_matrix(matrix)
由旋转矩阵和特定的旋转轴返回欧拉角




tf.transformations.euler_from_quaternion(quaternion)
由四元数和特定的轴得到欧拉角








（3）欧拉角、位姿矩阵及四元数的转换






函数
注释






euler_matrix(ai,aj,ak,axes=‘sxyz’)
欧拉角到矩阵




euler_form_matrix(matrix,axes=‘sxyz’)
矩阵到欧拉角




euler_from_quaternion(quaternion,axes=‘sxyz’)
四元数到欧拉角




quaternion_form_euler(ai,aj,ak,axes=‘sxyz’)
欧拉角到四元数




quaternion_matrix(quaternion)
四元数到矩阵




quaternion_form_matrix(matrix)
矩阵到四元数




…
…








参考：