做网站用什么字体字号,最有前景的代理产品,沃尔玛网上商城叫什么,电器工程东莞网站建设目标#xff1a;学习如何使用 tf2 获取帧变换。 教程级别#xff1a;中级 时间#xff1a;10 分钟 目录 背景 先决条件 任务 1. 编写监听节点2. 更新启动文件3. 构建4. 运行 摘要 背景 在之前的教程中#xff0c;我们创建了一个 tf2 广播器来发布乌龟的姿态到 tf2。 在本教… 目标学习如何使用 tf2 获取帧变换。 教程级别中级 时间10 分钟 目录 背景 先决条件 任务 1. 编写监听节点2. 更新启动文件3. 构建4. 运行 摘要 背景 在之前的教程中我们创建了一个 tf2 广播器来发布乌龟的姿态到 tf2。 在本教程中我们将创建一个 tf2 监听器以开始使用 tf2。 先决条件 本教程假设您已经完成了 tf2 静态广播器教程Python和 tf2 广播器教程Python。在上一个教程中我们创建了一个 learning_tf2_py 包我们将继续在此基础上进行工作。 任务 1. 编写监听节点 让我们首先创建源文件。转到我们在上一个教程中创建的 learning_tf2_py 包。在 src/learning_tf2_py/learning_tf2_py 目录中通过输入以下命令下载示例监听器代码 wget https://raw.githubusercontent.com/ros/geometry_tutorials/ros2/turtle_tf2_py/turtle_tf2_py/turtle_tf2_listener.py 现在使用您喜欢的文本编辑器打开名为 turtle_tf2_listener.py 的文件。 # 版权 2021 开源机器人基金会公司。
#
# 根据Apache许可证版本2.0“许可证”许可
# 除非符合许可证否则不得使用此文件。
# 您可以在以下位置获取许可证副本
#
# http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# 除非适用法律要求或书面同意否则在许可证下分发的软件
# 将按“原样”基础分发无任何形式的明示或暗示
# 保证或条件。有关在许可证下管理权限和
# 限制的语言请参阅许可证。import math # 导入数学库from geometry_msgs.msg import Twist # 从geometry_msgs包导入Twist消息import rclpy # 导入ROS客户端库
from rclpy.node import Node # 从rclpy.node导入Node类from tf2_ros import TransformException # 从tf2_ros导入TransformException异常
from tf2_ros.buffer import Buffer # 从tf2_ros.buffer导入Buffer类
from tf2_ros.transform_listener import TransformListener # 从tf2_ros.transform_listener导入TransformListener类from turtlesim.srv import Spawn # 从turtlesim.srv导入Spawn服务class FrameListener(Node): # 定义FrameListener类继承自Node类def __init__(self): # 定义初始化函数super().__init__(turtle_tf2_frame_listener) # 调用父类初始化函数设置节点名为turtle_tf2_frame_listener# 声明并获取target_frame参数self.target_frame self.declare_parameter(target_frame, turtle1).get_parameter_value().string_value # 声明并获取target_frame参数默认值为turtle1self.tf_buffer Buffer() # 创建tf缓冲区self.tf_listener TransformListener(self.tf_buffer, self) # 创建tf监听器# 创建一个客户端来生成一个turtle # 在ROS中创建了一个客户端用于调用名为 spawn 的服务。self.spawner self.create_client(Spawn, spawn) # 创建一个Spawn服务的客户端服务名为spawn# 布尔值用于存储信息# 如果生成turtle的服务可用self.turtle_spawning_service_ready False # 初始化turtle生成服务状态为不可用# 如果turtle成功生成self.turtle_spawned False # 初始化turtle生成状态为未生成# 创建turtle2速度发布器self.publisher self.create_publisher(Twist, turtle2/cmd_vel, 1) # 创建一个Twist消息的发布器话题名为turtle2/cmd_velQoS设置为1# 每秒调用一次on_timer函数self.timer self.create_timer(1.0, self.on_timer) # 创建一个定时器每秒调用一次on_timer函数def on_timer(self): # 定义定时器回调函数# 将帧名存储在变量中这些变量将用于# 计算变换from_frame_rel self.target_frame # 设置源帧为目标帧to_frame_rel turtle2 # 设置目标帧为turtle2if self.turtle_spawning_service_ready: # 如果turtle生成服务可用if self.turtle_spawned: # 如果turtle已经生成# 查找目标帧和turtle2帧之间的变换# 并发送速度命令使turtle2达到目标帧try:t self.tf_buffer.lookup_transform(to_frame_rel,from_frame_rel,rclpy.time.Time()) # 尝试查找目标帧和turtle2帧之间的变换except TransformException as ex: # 如果查找失败抛出TransformException异常self.get_logger().info(f无法将 {to_frame_rel} 变换到 {from_frame_rel}: {ex}) # 记录无法进行变换的信息return # 返回不执行后续代码msg Twist() # 创建一个Twist消息scale_rotation_rate 1.0 # 设置旋转速度比例因子msg.angular.z scale_rotation_rate * math.atan2(t.transform.translation.y,t.transform.translation.x) # 计算并设置z轴的角速度scale_forward_speed 0.5 # 设置前进速度比例因子msg.linear.x scale_forward_speed * math.sqrt(t.transform.translation.x ** 2 t.transform.translation.y ** 2) # 计算并设置x轴的线速度self.publisher.publish(msg) # 发布Twist消息else: # 如果turtle未生成if self.result.done(): # 如果服务调用完成self.get_logger().info(f成功生成 {self.result.result().name}) # 记录成功生成turtle的信息self.turtle_spawned True # 设置turtle生成状态为已生成else: # 如果服务调用未完成self.get_logger().info(生成未完成) # 记录生成未完成的信息else: # 如果turtle生成服务不可用if self.spawner.service_is_ready(): # 如果服务可用# 使用turtle名和坐标初始化请求# 注意在turtlesim/srv/Spawn中x、y和theta被定义为浮点数request Spawn.Request() # 创建一个Spawn请求request.name turtle2 # 设置turtle名为turtle2request.x 4.0 # 设置turtle的x坐标为4.0request.y 2.0 # 设置turtle的y坐标为2.0request.theta 0.0 # 设置turtle的theta值为0.0# 调用请求self.result self.spawner.call_async(request) # 异步调用服务发送请求self.turtle_spawning_service_ready True # 设置turtle生成服务状态为可用else: # 如果服务不可用# 检查服务是否准备好self.get_logger().info(服务未准备好) # 记录服务未准备好的信息def main(): # 定义主函数rclpy.init() # 初始化ROS客户端库node FrameListener() # 创建一个FrameListener节点try:rclpy.spin(node) # 让节点保持运行处理回调函数except KeyboardInterrupt: # 如果收到键盘中断信号pass # 不做任何操作rclpy.shutdown() # 关闭ROS客户端库 1.1 检查代码 要了解生成海龟服务背后的工作原理请参阅编写一个简单的服务和客户端Python教程 https://docs.ros.org/en/jazzy/Tutorials/Beginner-Client-Libraries/Writing-A-Simple-Py-Service-And-Client.html 。 现在让我们来看一下与获取帧转换相关的代码。 tf2_ros 包提供了一个 TransformListener 的实现以帮助简化接收转换的任务。 from tf2_ros.transform_listener import TransformListener 在这里我们创建一个 TransformListener 对象。监听器创建后它开始通过网络接收 tf2 变换并将它们缓冲最多 10 秒。 self.tf_listener TransformListener(self.tf_buffer, self) 最后我们查询监听器以获取特定转换。我们调用 lookup_transform 方法传入以下参数 目标框架 来源框架我们想要转变的时间 提供 rclpy.time.Time() 将只会得到最新可用的转换。所有这些都包装在一个 try-except 块中以处理可能的异常。 t self.tf_buffer.lookup_transform(to_frame_rel,from_frame_rel,rclpy.time.Time()) 1.2 添加一个入口点 要允许 ros2 run 命令运行您的节点您必须将入口点添加到 setup.py 位于 src/learning_tf2_py 目录中。 在 console_scripts: 括号之间添加以下行 turtle_tf2_listener learning_tf2_py.turtle_tf2_listener:main, 2. 更新启动文件 打开位于 src/learning_tf2_py/launch 目录中名为 turtle_tf2_demo_launch.py 的启动文件用你的文本编辑器向启动描述中添加两个新节点添加一个启动参数并添加导入。结果文件应该看起来像 from launch import LaunchDescription # 从launch包导入LaunchDescription类
from launch.actions import DeclareLaunchArgument # 从launch.actions导入DeclareLaunchArgument类
from launch.substitutions import LaunchConfiguration # 从launch.substitutions导入LaunchConfiguration类from launch_ros.actions import Node # 从launch_ros.actions导入Node类def generate_launch_description(): # 定义generate_launch_description函数return LaunchDescription([ # 返回一个LaunchDescription对象Node( # 创建一个Node对象packageturtlesim, # 设置包名为turtlesimexecutableturtlesim_node, # 设置可执行文件名为turtlesim_nodenamesim # 设置节点名为sim),Node( # 创建一个Node对象packagelearning_tf2_py, # 设置包名为learning_tf2_pyexecutableturtle_tf2_broadcaster, # 设置可执行文件名为turtle_tf2_broadcasternamebroadcaster1, # 设置节点名为broadcaster1parameters[ # 设置参数{turtlename: turtle1} # 设置turtlename参数为turtle1]),DeclareLaunchArgument( # 创建一个DeclareLaunchArgument对象target_frame, default_valueturtle1, # 设置参数名为target_frame默认值为turtle1descriptionTarget frame name. # 设置参数描述为Target frame name.),Node( # 创建一个Node对象packagelearning_tf2_py, # 设置包名为learning_tf2_pyexecutableturtle_tf2_broadcaster, # 设置可执行文件名为turtle_tf2_broadcasternamebroadcaster2, # 设置节点名为broadcaster2parameters[ # 设置参数{turtlename: turtle2} # 设置turtlename参数为turtle2]),Node( # 创建一个Node对象packagelearning_tf2_py, # 设置包名为learning_tf2_pyexecutableturtle_tf2_listener, # 设置可执行文件名为turtle_tf2_listenernamelistener, # 设置节点名为listenerparameters[ # 设置参数{target_frame: LaunchConfiguration(target_frame)} # 设置target_frame参数为LaunchConfiguration对象参数名为target_frame]),]) 这将声明一个 target_frame 启动参数启动第二只乌龟的广播器我们将生成这只乌龟并启动一个监听器来订阅那些变换。 3.构建 在工作区的根目录运行 rosdep 以检查缺失的依赖项。 rosdep install -i --from-path src --rosdistro jazzy -y 仍在工作区的根目录下构建您的包 colcon build --packages-select learning_tf2_py 打开一个新的终端导航到工作区的根目录然后加载设置文件 . install/setup.bash 4. 运行 现在您已准备好开始完整的海龟演示 ros2 launch learning_tf2_py turtle_tf2_demo_launch.py 您应该看到有两只乌龟的 turtle sim。在第二个终端窗口中输入以下命令 ros2 run turtlesim turtle_teleop_key 要查看事物是否正常工作只需使用箭头键驾驶第一只乌龟确保您的终端窗口处于活动状态而不是您的模拟器窗口您会看到第二只乌龟跟随第一只乌龟 摘要 在本教程中您学习了如何使用 tf2 来获取帧变换的访问权限。您还完成了编写您在 tf2 教程https://docs.ros.org/en/jazzy/Tutorials/Intermediate/Tf2/Introduction-To-Tf2.html 介绍中首次尝试的 turtlesim 演示。
