ros入门八---TF坐标转换

1. TF 简介

TF(TransForm)，就是坐标转换，包括了位置和姿态两个方面的变换。注意区分坐标转换和坐标系转换。坐标转换是一个坐标在不同坐标系下的表示，而坐标系转换不同坐标系的相对位姿关系。
frame_id：表明发布的数据是来自哪一个坐标系的。

2. ROS常用坐标系

(1) base_link
以机器人中心为原点的坐标系，称为base_link坐标系。
base_link的x轴指向机器人前方，y轴为指向小车左方，z轴为指向小车上方。

(2) odom
在一般使用中odom坐标系是通过里程计信息计算出来的。比如轮子的编码器，视觉里程计算法或者陀螺仪和加速度计。odom是一个比较差的长期大范围坐标，但却是一个短期的局域的精确坐标系。

(3) map
一般来说map坐标系的坐标是通过传感器的信息不断的计算更新而来。比如激光雷达，视觉定位等等。因此能够有效的减少累积误差，但是也导致每次坐标更新可能会产生跳跃。
map坐标系下的坐标并不需要保证连续性。map坐标系是一个很有用的长期全局坐标系，但是由于坐标会跳跃改变，这是一个比较差的局部坐标系（不适合用于避障和局部操作）。

(4) 坐标关系
earth ------> map ------ > odom ------> base_link
base_link 里程计等计算的信息 -> odom 矫正（amcl）-> map坐标系

参考链接：ROS2 中常用坐标系 ROS坐标系之间的关系

3. tf命令行工具：

view_frames：可视化坐标变换的完整树。
tf_monitor：监视帧之间的转换。
tf_echo：将指定的变换打印到屏幕上
roswtf : 使用tfwtf插件，分析当前的 tf 配置并尝试找出常见问题
static_transform_publisher是一个用于发送静态转换的命令行工具。

static_transform_publisher x y z yaw pitch roll frame_id child_frame_id period_in_ms
使用以米为单位的 x/y/z 偏移和以弧度为单位的偏航/俯仰/滚动将静态坐标变换发布到 tf。（yaw 是围绕 Z 的旋转，pitch 是围绕 Y 的旋转，roll 是围绕 X 的旋转）。period_in_ms 周期（以毫秒为单位）指定发送转换的频率。100ms (10hz) 是一个不错的值。
例如：

<node pkg="tf" type="static_transform_publisher" name="base_footprint_to_laser"
        args="-0.175 0.0 0.390 0.0 0.0 0.0 $(arg base_frame) $(arg lidar_frame) 100">
</node>

tf 坐标转换 (x: -0.175m, y: 0.0m, z: 0.390m, yaw:0.0, roll:0, pitch:0)

static_transform_publisher x y z qx qy qz qw frame_id child_frame_id period_in_ms
使用以米和四元数为单位的 x/y/z 偏移将静态坐标变换发布到 tf。

参考连接：WIKI 源码

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