ros之tf简介[tf-Package Summary]
译者注
第一次翻译技术类文章，难免有许多疏漏，还望见谅。
所使用的ros版本是kinetic
原文地址
以下是译文
tf包的简介
tf是一个允许用户时刻跟踪多个坐标框架的包，它及时地维持树结构中的坐标帧之间的关系，并允许用户在任何时间点变换任何两个坐标帧之间的点、向量等。
变化：自ROS Hydro以来，tf已被“弃用”，转而支持tf2。 tf2是对tf的新版，在更加有效地提供原有功能的基础上，添加了一些新功能。在tf2中，tf中原有的API保持其原来的形式。 由于tf2有tf特征的超集及其依赖关系的子集，因此，tf实现所实现的功能在底层上已经由调用tf2中的函数所代替。 这意味着所有用户都将与tf2兼容。 建议新工作直接使用tf2，因为它有更加简洁好用的借口。 但是J Turtle将继续支持tf。
- 维护者状态：维护
- 维护者：Tully Foote
- 作者：Tully Foote，Eitan Marder-Eppstein，Wim Meeussen
- 许可证：BSD
- 来源：git https://github.com/ros/geometry.git（分支：indigo-devel）
目录
- tf能干什么？我们为什么要用tf?
- 相关论文
- 教程
- tf的API一览
- 常见问题
- 命令行工具
- tf_monitor
- tf_echo
- static_transform_publisher
- view_frames]
- roswtf plugin
- 节点
1. tf能干什么？我们为什么要用tf?
tf可以在分布式系统中运行，这意味着有关机器人坐标系的所有信息可供系统中任何计算机上的所有ROS组件使用，而不需要转换信息的中央服务器。
2. 相关论文
3. 教程
我们创建了一组教程，逐步引导您使用tf。您可以从* tf简介 * 开始。 tf及tf相关教程的完整列表，请查看教程页面。
用户使用tf基本上只有两种目的——监听坐标变化 和广播坐标变化
4. tf的API一览
5. 常见问题
6. 命令行工具
虽然tf主要是一个在ROS节点中使用的代码库，但它附带了大量的命令行工具，可以帮助调试和创建tf坐标框架。 这些工具包括：
- view_frames：可视化完整的坐标变换树。
- tf_monitor：监视在帧之间进行转换。
- tf_echo：将指定的变换打印到屏幕。
- roswtf：使用tfwtf插件，帮助您跟踪tf出现的问题。
- static_transform_publisher：用于发送静态转换的命令行工具。
您可能还希望使用tf_remap节点，该节点是用于重新映射坐标变换的实用程序节点。
6.1 tf_monitor
$ rosrun tf tf_monitor
RESULTS: for all FramesFrames:
Frame: /base_footprint published by /robot_pose_ekf Average Delay: 0.0469324 Max Delay: 0.0501503
Frame: /base_laser_link published by /robot_state_publisher Average Delay: 0.00891066 Max Delay: 0.009591
Frame: /base_link published by /robot_state_publisher Average Delay: 0.00891147 Max Delay: 0.009592
0.00891431 Max Delay: 0.009595... editing for the sake of brevity ...Broadcasters:
Node: /realtime_loop 94.7371 Hz, Average Delay: 0.000599916 Max Delay: 0.001337
Node: /robot_pose_ekf 30.8259 Hz, Average Delay: 0.0469324 Max Delay: 0.0501503
Node: /robot_state_publisher 25.8099 Hz, Average Delay: 0.0089224 Max Delay: 0.00960276
$ rosrun tf tf_monitor /base_footprint /odom
RESULTS: for /base_footprint to /odom
Chain currently is: /base_footprint -> /odom
Net delay avg = 0.00371811: max = 0.012472Frames:
Frame: /base_footprint published by /robot_pose_ekf Average Delay: 0.0465218 Max Delay: 0.051754
Frame: /odom published by /realtime_loop Average Delay: 0.00062444 Max Delay: 0.001553Broadcasters:
Node: /realtime_loop 95.3222 Hz, Average Delay: 0.00062444 Max Delay: 0.001553
Node: /robot_pose_ekf 30.9654 Hz, Average Delay: 0.0465218 Max Delay: 0.051754
Node: /robot_state_publisher 25.9839 Hz, Average Delay: 0.00903061 Max Delay: 0.00939562
6.2 tf_echo
- tf_echo <source_frame> <target_frame>
打印source_frame和target_frame之间特定转换的信息。 例如，要回显/ map和/ odom之间的转换：
$ rosrun tf tf_echo /map /odom
At time 1263248513.809
- Translation: [2.398, 6.783, 0.000]
- Rotation: in Quaternion [0.000, 0.000, -0.707, 0.707]
in RPY [0.000, -0.000, -1.570]
6.3 static_transform_publisher
static_transform_publisher既可以作为手动使用的命令行工具，也可以在roslaunch文件中用于设置静态转换。 例如：
1 <launch>2 <node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="link1_broadcaster" args="1 0 0 0 0 0 1 link1_parent link1 100" />3 </launch>
6.4 tf_echo
view_frames是一个图形化调试工具，可以创建当前变换树的PDF图形。
$ rosrun tf view_frames
您可能希望在完成后查看图表，在Ubuntu系统上典型实现方法是：
$ rosrun tf view_frames
$ evince frames.pdf
6.5 roswtf 插件
roswtf tf附带了一个roswtf插件，运行roswtf时会自动加载，此插件将分析您当前的tf配置并尝试查找可能存在的常见问题。
要运行这个插件只需正常调用roswtf：
$ roswtf
7. 节点
7.1 tf_remap
tf_remap监听/ tf_old主题并在/ tf主题上重新发布转换。这主要用于需要更新坐标框架ID的过时bag file。 此节点的典型操作是使用/ tf：= / tf_old来播放bag file。 tf_remap节点使用~mappings参数运行时描述坐标架从旧到新的变换。
7.1.1 订阅的话题
/tf_old (tf/tfMessage)
旧的tf树。 这通常通过重新映射包文件(bag file)来发布。 您可能需要将use_sim_time设置为true才能接受包文件转换。
7.1.2 广播的话题
/tf (tf/tfMessage)
当前的tf树。这是一个广泛被使用的话题。
7.1.2 参数
~mappings ([ {str: str} ], default: [])
将旧tf帧ID映射到新帧ID的字典列表。 列表中的每个字典都必须具有“旧”和“新”键。
7.2 change_notifier
change_notifier监听/ tf并定期重新发布/ tf_changes主题上给出的所有已经发生改变了的变换。
7.2.1 订阅的话题
/tf (tf/tfMessage)
tf树
7.2.2 广播的话题
/tf_changes (tf/tfMessage)
用于表示变化的tf树
7.3.2 参数
~polling_frequency (float, default: 10.0)
检查（tf树发生的改变）的频率（hz）。
~translational_update_distance (float, default: 0.1)
将两坐标架视为发生相对位移的最小位移量。
译者注：就是说，如果设两个坐标架原点间间距为x，那么 δx>cδx>cδx>c(c为最小位移量)时判定为两个坐标架发生了相对位移
~angular_update_distance (float, default: 0.1)
将坐标架视为发生相对旋转的最小旋转角度。
译者注：就是说，如果设两个坐标架任意两轴的夹角为ζiζ_iζi，那么 ζi>cζ_i>cζi>c(c为最小旋转角度)时判定为两个坐标架发生了相对旋转
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