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关于 tf2

概述

tf2 是一个变换库，用户可以利用它跟踪多个坐标框架的时间变化。tf2 将坐标框架之间的关系保存在一个以时间为缓冲的树状结构中，用户可以在任意时间点对任意两个坐标框架之间的点、矢量等进行变换。

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tf2 的特性

一个机器人系统通常有许多随时间变化的三维坐标框架，如世界框架、基础框架、抓手框架、头部框架等：

  • 5 秒钟前，头部框架相对于世界框架的位置在哪里？

  • 相对于基座，抓取器中物体的姿态是什么？

  • 地图帧中基准帧的当前姿势是什么？

tf2 可以在分布式系统中运行。这意味着系统中任何一台计算机上的所有 ROS 2 组件都能获得机器人坐标系的所有信息。tf2 可以让分布式系统中的每个组件都建立自己的变换信息数据库，也可以有一个中心节点来收集和存储所有变换信息。

教程

我们创建了一套 教程 一步一步教你使用 tf2。您可以从 TF2 简介 教程。要查看所有 tf2 和 tf2 相关教程的完整列表，请访问 教程 page.

用户使用 tf2 主要有两项任务：监听变换和广播变换。

如果要使用 tf2 在坐标框架之间进行变换，节点需要监听变换。您需要做的是接收和缓冲系统中广播的所有坐标框架，并查询框架间的特定变换。查看编写 tf2 监听器教程 蟒蛇 (C++) 了解更多信息。

要扩展机器人的功能，就需要开始广播变换。广播变换意味着向系统的其他部分发送坐标帧的相对姿态。一个系统可以有多个广播器，每个广播器提供机器人不同部分的信息。查看编写 tf2 广播器教程 蟒蛇 (C++) 了解更多信息。

除此之外，tf2 还可以广播不随时间变化的静态变换。这主要节省了存储和查找时间，同时也改善了发布开销。需要注意的是，静态变换只发布一次，并假定不会改变，因此不会存储时间历史。如果您想在 tf2 树中定义静态变换，请参考静态 tf2 广播器的编写方法 蟒蛇 (C++) 教程。

您还可以在添加框架中了解如何在 tf2 树中添加固定和动态框架。 蟒蛇 (C++) 教程。

完成基本教程后，您就可以继续学习 tf2 和时间。tf2 和时间教程 蟒蛇 (C++) 教授 tf2 和时间的基本原理。关于 tf2 和时间的高级教程 蟒蛇 (C++) 教授使用 TF2 进行时空旅行的原理。

纸张

2013 年 TePRA 会议上有一篇关于 tf2 的论文： tf：转换库.