TF2 Traveling in time (C++)_时间旅行c++解题

内容

• 背景

• 时间旅行

• 用于查找转换（） 的高级 API

• 检查结果

• 总结

背景

在上一教程中，我们讨论了 tf2 和时间的基础知识。本教程将把我们更进一步，并揭示一个强大的tf2技巧：时间旅行。简而言之，tf2库的一个关键特征是它能够在时间和空间中转换数据。

这个tf2时间旅行功能可用于各种任务，例如长时间监视机器人的姿势或构建将遵循领导者“步骤”的跟随机器人。我们将使用该时间旅行功能查找时光倒流，并程序跟踪5秒。turtle2carrot1

时间旅行

首先，让我们回到上一教程“使用时间”中结束的位置。转到您的包裹。learning_tf2_cpp

现在，我们不是让第二只去机器人现在的位置，而是让第二只去5秒前第一只机器人的地方。将文件中的调用编辑为lookupTransform()turtle_tf2_listener.cpp

rclcpp::Time when = this->get_clock()->now() - rclcpp::Duration(5, 0);
transformStamped = tf_buffer_->lookupTransform(
    toFrameRel,
    fromFrameRel,
    when,
    50ms);

现在，如果你运行这个，在前5秒，第二只将不知道去哪里，因为我们还没有机器人姿势的5秒历史。但是在这5秒钟之后会发生什么呢？让我们试一试：

ros2 launch learning_tf2_cpp turtle_tf2_fixed_frame_demo.launch.py

您现在应该注意到您的正在不受控制地行驶，就像此屏幕截图中一样。让我们试着理解这种行为背后的原因。

1. 在我们的代码中，我们向tf2提出了以下问题：“相对于5秒前，5秒前的姿势是什么？这意味着我们正在根据5秒前的位置以及5秒前第一只机器人的位置来控制第二只。carrot1turtle2

2. 但是，我们真正想问的是：“相对于当前位置，5秒前的姿势是什么？carrot1turtle2

用于查找转换（） 的高级 API

为了向 tf2 提出该特定问题，我们将使用一个高级 API，该 API 使我们能够明确地说出何时获取指定的转换。这是通过使用其他参数调用该方法来完成的。您的代码现在将如下所示：lookupTransform()

rclcpp::Time now = this->get_clock()->now();
rclcpp::Time when = now - rclcpp::Duration(5, 0);
transformStamped = tf_buffer_->lookupTransform(
    toFrameRel,
    now,
    fromFrameRel,
    when,
    "world",
    50ms);

的高级 API 采用六个参数：lookupTransform()

1. 目标帧第二个机器人

2. 第二个机器人当前时间

3. 源帧第一个机器人

4. 评估源帧的时间第一个机器人5秒前的时间

5. 不随时间变化的帧，在本例中为帧world

6. 等待目标帧变为可用所需的时间

总而言之，tf2 在后台执行以下操作。过去，它计算从 到 的转换。在帧中，tf2 时间从过去到现在。在当前时间，tf2 计算从 到 的转换。carrot1worldworldworldturtle2

检查结果

让我们再次运行模拟，这次使用高级时间旅行 API：

ros2 launch learning_tf2_cpp turtle_tf2_fixed_frame_demo.launch.py

是的，第二只被引导到5秒前第一只机器人的地方！

总结

在本教程中，您已经看到了 tf2 的高级功能之一。您了解到 tf2 可以及时转换数据，并通过 turtlesim 示例学习了如何执行此操作。tf2允许您使用高级API回到过去，并在海龟的旧姿势和当前姿势之间进行帧转换。lookupTransform()

参考：

Traveling in time (C++) — ROS 2 Documentation: Rolling documentation