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ROS2学习笔记2

news 来源：原创 2025/8/23 2:21:11

前言

本篇文章属于ROS2humble的学习笔记，来源于B站鱼香ROSup主。下面是这位up主的视频链接。本文为个人学习笔记，只能做参考，细节方面建议观看视频，肯定受益匪浅。

《ROS 2机器人开发从入门到实践》课程介绍_哔哩哔哩_bilibili

一、坐标变换工具TF

1. Python中的手眼变换坐标变换

（1）静态TF

import rclpy
from rclpy.node import Node
from tf2_ros import StaticTransformBroadcaster # 静态坐标发布器
from geometry_msgs.msg import TransformStamped # 消息接口
from tf_transformations import quaternion_from_euler # 欧拉角转四元数
import math # 角度转弧度函数class StaticTFBroadcaster(Node):def __init__(self):super().__init__('static_tf_broadcaster')self.static_broadcaster_ = StaticTransformBroadcaster(self)self.publish_static_tf()def publish_static_tf(self):"""发布静态TF 从 base_link 到 camera_link 之间的坐标关系"""transform = TransformStamped()transform.header.frame_id = 'base_link'transform.child_frame_id = 'camera_link'transform.header.stamp = self.get_clock().now().to_msg()transform.transform.translation.x = 0.5transform.transform.translation.y = 0.3transform.transform.translation.z = 0.6q = quaternion_from_euler(math.radians(180),0,0)transform.transform.rotation.x = q[0]transform.transform.rotation.y = q[1]transform.transform.rotation.z = q[2]transform.transform.rotation.w = q[3]self.static_broadcaster_.sendTransform(transform)self.get_logger().info(f'发布静态TF:{transform}')def main():rclpy.init()node = StaticTFBroadcaster()rclpy.spin(node)rclpy.shutdown()

（2）动态TF

import rclpy
from rclpy.node import Node
from tf2_ros import TransformBroadcaster # 坐标发布器
from geometry_msgs.msg import TransformStamped # 消息接口
from tf_transformations import quaternion_from_euler # 欧拉角转四元数
import math # 角度转弧度函数class TFBroadcaster(Node):def __init__(self):super().__init__('tf_broadcaster')self.broadcaster_ = TransformBroadcaster(self)self.timer_ = self.create_timer(0.01,self.publish_tf)def publish_tf(self):"""发布动态TF 从 camera_link 到 bottle_link 之间的坐标关系""" transform = TransformStamped()transform.header.frame_id = 'camera_link'transform.child_frame_id = 'bottle_link'transform.header.stamp = self.get_clock().now().to_msg()transform.transform.translation.x = 0.2transform.transform.translation.y = 0.3transform.transform.translation.z = 0.5q = quaternion_from_euler(0,0,0)transform.transform.rotation.x = q[0]transform.transform.rotation.y = q[1]transform.transform.rotation.z = q[2]transform.transform.rotation.w = q[3]self.broadcaster_.sendTransform(transform)self.get_logger().info(f'发布静态TF:{transform}')def main():rclpy.init()node = TFBroadcaster()rclpy.spin(node)rclpy.shutdown()

（3）查询TF关系

import rclpy
from rclpy.node import Node
from tf2_ros import TransformListener,Buffer # 坐标监听器
from tf_transformations import euler_from_quaternion # 四元数转欧拉角
import math # 角度转弧度函数
import rclpy.timeclass TFListener(Node):def __init__(self):super().__init__('tf_listener')self.buffer_ = Buffer()self.listener_ = TransformListener(self.buffer_,self)self.timer_ = self.create_timer(1.0,self.get_transform)def get_transform(self):"""实时查询坐标关系""" try:result =  self.buffer_.lookup_transform('base_link','bottle_link',rclpy.time.Time(seconds=0.0),rclpy.time.Duration(seconds=1.0))transform = result.transformself.get_logger().info(f'平移:{transform.translation}')self.get_logger().info(f'旋转:{transform.rotation}')rotation_euler = euler_from_quaternion([transform.rotation.x,transform.rotation.y,transform.rotation.z,transform.rotation.w,])self.get_logger().info(f'旋转RPY:{rotation_euler}')except Exception as e:self.get_logger().warn(f'获取坐标变换失败,原因:{str(e)}')def main():rclpy.init()node = TFListener()rclpy.spin(node)rclpy.shutdown()

2. C++中的地图坐标变换

（1）静态TF

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "geometry_msgs/msg/transform_stamped.hpp"
#include "tf2/LinearMath/Quaternion.h"
#include "tf2_geometry_msgs/tf2_geometry_msgs.hpp"
#include "tf2_ros/static_transform_broadcaster.h"class StaticTFBroadcaster:public rclcpp::Node
{
private:std::shared_ptr<tf2_ros::StaticTransformBroadcaster> broadcaster_;
public:StaticTFBroadcaster() : Node("static_tf_broadcaster"){broadcaster_ = std::make_shared<tf2_ros::StaticTransformBroadcaster>(this);this->publish_tf();}void publish_tf(){geometry_msgs::msg::TransformStamped transform;transform.header.stamp = this->get_clock()->now();transform.header.frame_id = "map";transform.child_frame_id = "target_point";transform.transform.translation.x = 5.0;transform.transform.translation.y = 3.0;transform.transform.translation.z = 0.0;tf2::Quaternion q;q.setRPY(0.0,0.0,60*M_PI/180.0);transform.transform.rotation = tf2::toMsg(q);this->broadcaster_->sendTransform(transform);}
};int main(int argc,char* argv[])
{rclcpp::init(argc,argv);auto node = std::make_shared<StaticTFBroadcaster>();rclcpp::spin(node);rclcpp::shutdown();
}

（2）动态TF

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "geometry_msgs/msg/transform_stamped.hpp"
#include "tf2/LinearMath/Quaternion.h"
#include "tf2_geometry_msgs/tf2_geometry_msgs.hpp"
#include "tf2_ros/transform_broadcaster.h"
#include "chrono"
using namespace std::chrono_literals;class TFBroadcaster:public rclcpp::Node
{
private:std::shared_ptr<tf2_ros::TransformBroadcaster> broadcaster_;rclcpp::TimerBase::SharedPtr timer_;public:TFBroadcaster() : Node("tf_broadcaster"){broadcaster_ = std::make_shared<tf2_ros::TransformBroadcaster>(this);// this->publish_tf();timer_ = this->create_wall_timer(100ms,std::bind(&TFBroadcaster::publish_tf,this));}void publish_tf(){geometry_msgs::msg::TransformStamped transform;transform.header.stamp = this->get_clock()->now();transform.header.frame_id = "map";transform.child_frame_id = "base_link";transform.transform.translation.x = 2.0;transform.transform.translation.y = 3.0;transform.transform.translation.z = 0.0;tf2::Quaternion q;q.setRPY(0.0,0.0,30*M_PI/180.0);transform.transform.rotation = tf2::toMsg(q);this->broadcaster_->sendTransform(transform);}
};int main(int argc,char* argv[])
{rclcpp::init(argc,argv);auto node = std::make_shared<TFBroadcaster>();rclcpp::spin(node);rclcpp::shutdown();
}

（3）查询TF关系

#include "rclcpp/rclcpp.hpp"
#include "geometry_msgs/msg/transform_stamped.hpp"
#include "tf2/LinearMath/Quaternion.h"
#include "tf2_geometry_msgs/tf2_geometry_msgs.hpp"
#include "tf2_ros/transform_listener.h"
#include "tf2_ros/buffer.h"
#include "tf2/utils.h"
#include "chrono"
using namespace std::chrono_literals;class TFListener:public rclcpp::Node
{
private:std::shared_ptr<tf2_ros::TransformListener> listener_;std::shared_ptr<tf2_ros::Buffer> buffer_;rclcpp::TimerBase::SharedPtr timer_;public:TFListener() : Node("tf_listener"){this->buffer_ = std::make_shared<tf2_ros::Buffer>(this->get_clock());this->listener_ = std::make_shared<tf2_ros::TransformListener>(*buffer_,this);// this->publish_tf();timer_ = this->create_wall_timer(1s,std::bind(&TFListener::get_tf,this));}void get_tf(){// 到Buffer查询坐标关系try{const auto transform = buffer_->lookupTransform("base_link","target_point",this->get_clock()->now(),rclcpp::Duration::from_seconds(1.0f));auto translation = transform.transform.translation;auto rotation = transform.transform.rotation;double y,p,r;tf2::getEulerYPR(rotation,y,p,r);RCLCPP_INFO(get_logger(),"平移:%f,%f,%f",translation.x,translation.y,translation.z);RCLCPP_INFO(get_logger(),"旋转:%f,%f,%f",y,p,r);}catch(const std::exception& e){RCLCPP_WARN(get_logger(),"%s",e.what());}}// void publish_tf()// {//     geometry_msgs::msg::TransformStamped transform;//     transform.header.stamp = this->get_clock()->now();//     transform.header.frame_id = "map";//     transform.child_frame_id = "base_link";//     transform.transform.translation.x = 2.0;//     transform.transform.translation.y = 3.0;//     transform.transform.translation.z = 0.0;//     tf2::Quaternion q;//     q.setRPY(0.0,0.0,30*M_PI/180.0);//     transform.transform.rotation = tf2::toMsg(q);//     this->broadcaster_->sendTransform(transform);// }
};int main(int argc,char* argv[])
{rclcpp::init(argc,argv);auto node = std::make_shared<TFListener>();rclcpp::spin(node);rclcpp::shutdown();
}

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编程日记 2025/8/21 5:12:41

【Academy】Web 缓存欺骗 ------ Web cache deception

Web 缓存欺骗 ------ Web cache deception 1. 概述2. Web 缓存2.1 缓存键2.2 缓存规则 3. 构建 Web 缓存欺骗攻击3.1 使用缓存破坏器3.2 检测缓存的响应 4. 利用静态扩展缓存规则4.1 路径映射差异4.2 利用路径映射差异4.3 分隔符差异4.4 利用分隔符差异4.5 分隔符解码差异4.6 利…...

编程日记 2025/8/16 12:54:44

MATLAB表格Table与时间序列Timetable的高效操作方法

MATLAB中的表格&#xff08;Table&#xff09; 和 时间序列&#xff08;Timetable&#xff09; 是处理结构化数据和时间相关数据的核心工具。以下从基础操作到高级技巧&#xff0c;分步骤详解其使用方法。 一、创建与基础操作 1. 表格&#xff08;Table&#xff09;的创建与访…...

编程日记 2025/8/20 19:35:35

【leetcode hot 100 21】合并两个有序链表

解法一&#xff1a;新建一个链表存放有序的合并链表。当list1和list2至少有一个非空时&#xff0c;返回非空的&#xff1b;否则找出两个链表的最小值作为新链表的头&#xff0c;然后依次比较两链表&#xff0c;每次都先插入小的值。 /*** Definition for singly-linked list.*…...

编程日记 2025/8/22 7:36:25

本地部署 OpenManus 保姆级教程（Windows 版）

一、环境搭建 我的电脑是Windows 10版本&#xff0c;其他的没尝试&#xff0c;如果大家系统和我的不一致&#xff0c;请自行判断&#xff0c;基本上没什么大的出入啊。 openManus的Git地址&#xff1a;https://github.com/mannaandpoem/OpenManus 根据官网的两种安装推荐方式如…...

编程日记 2025/8/22 20:56:39

20250310：OpenCV mat对象与base64互转

代码： https://github.com/ReneNyffenegger/cpp-base64 指南：https://renenyffenegger.ch/notes/development/Base64/Encoding-and-decoding-base-64-with-cpp/ 实操：...

编程日记 2025/8/21 9:23:01

WPS的付费功能，这款软件可完美平替

因为作者有工作上的需求加上WPS使用批量提取图片需要会员&#xff0c;所以自己使用cursor制作了一个从excel中提取图片的工具。 支持提取Excel中的浮动图片和根据图片链接来下载图片。 Excel Image Extractor Excel图片提取工具 软件的功能非常强大&#xff0c;支持提取Excel中…...

编程日记 2025/8/22 6:04:24

L1-088 静静的推荐

L1-088 静静的推荐 - 团体程序设计天梯赛-练习集 (pintia.cn) 题解 这里代码很简单&#xff0c;但是主要是循环里面的内容很难理解&#xff0c;下面是关于循环里面的内容理解&#xff1a; 这里 n 10 表示有 10 个学生&#xff0c;k 2 表示企业接受 2 批次的推荐名单&#…...

编程日记 2025/8/20 22:40:19

NS3学习——运行自定义拥塞控制算法步骤

目录 一、添加优化后的代码文件 二、更改CMakeLists文件中内容 三、重新配置和编译ns-3 四、常见问题 目的&#xff1a;想在tcp拥塞控制算法的基础上进行优化改进&#xff0c;之后在ns3中运行优化后的算法&#xff0c;即自定义拥塞控制算法&#xff1b; 以tcpVegas算法为…...

编程日记 2025/8/16 11:27:05