ROS 移动机器人坐标系统

坐标系介绍

世界坐标(map)
该map坐标系是一个世界固定坐标系，其Z轴指向上方。相对于map坐标系的移动平台的姿态，不应该随时间显著移动。map坐标是不连续的，这意味着在map坐标系中移动平台的姿态可以随时发生离散的跳变。
典型的设置中，定位模块基于传感器的监测，不断的重新计算世界坐标中机器人的位姿，从而消除偏差，但是当新的传感器信息到达时可能会跳变。
map坐标系作为长期的全局参考是很有用的，但是跳变使得对于本地传感和执行器来说，其实是一个不好的参考坐标。
里程计坐标系(odom)
odom 坐标系是一个世界固定坐标系。在odom 坐标系中移动平台的位姿可以任意移动，没有任何界限。这种移动使得odom 坐标系不能作为长期的全局参考。然而，在odom 坐标系中的机器人的姿态能够保证是连续的，这意味着在odom 坐标系中的移动平台的姿态总是平滑变化，没有跳变。
在一个典型设置中，odom 坐标系是基于测距源来计算的，如车轮里程计，视觉里程计或惯性测量单元。
odom 坐标系作为一种精确，作为短期的本地参考是很有用的，但偏移使得它不能作为长期参考。
基座标(base_link)
该base_link坐标刚性地连接到移动机器人基座。base_link可以安装在基座中的任意方位；对于每个硬件平台，在基座上的不同地方都会提供一个明显的参考点。

坐标系之间的关系

map --> odom --> base_link
世界坐标系是odom坐标系的父，odom坐标系是base_link的父。虽然直观来说，map和odom应连接到base_link，这是不允许的，因为每坐标系只能有一个父类。

通俗理解

odom和map坐标系在机器人运动开始是重合的。但是，随着时间的推移是不重合的，而出现的偏差就是里程计的累积误差。那map–>odom的tf就是在一些校正传感器合作校正的package比如gmapping会给出一个位置估计（localization），这可以得到map–>base_link的tf，所以估计位置和里程计位置的偏差也就是odom与map的坐标系偏差。所以，如果你的odom计算没有错误，那么map–->odom的tf就是

Reference:
https://upload-images.jianshu.io/upload_images/9676334-9e9be0202177671a?imageMogr2/auto-orient/strip|imageView2/2/w/1000

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