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时间旅行（Python）

目标 了解 tf2 的高级时间旅行功能。

辅导水平： 中级

时间 10 分钟

背景介绍

在上一教程中，我们讨论了 TF2 和时间的基础知识.本教程将让我们更进一步，揭示一个强大的 tf2 技巧：时间旅行。简而言之，tf2 库的主要功能之一就是能够在时间和空间上转换数据。

tf2 的时空旅行功能可用于各种任务，例如长时间监控机器人的姿势，或者制造一个跟随者机器人，跟随领导者的 "脚步"。我们将利用时空旅行功能，回溯过去查找变换并编程 乌龟2 落后 5 秒 胡萝卜1.

时间旅行

首先，让我们回到上一个教程结束的地方 利用时间.前往您的 学习_tf2_py 包装

现在，我们不再让第二只乌龟去胡萝卜现在所在的位置，而是让第二只乌龟去 5 秒钟前第一只胡萝卜所在的位置。编辑 lookup_transform() 调入 turtle_tf2_listener.py 文件到

当 = 自我.获取时钟().现在() - rclpy.时间.持续时间(秒钟=5.0)
变速器 = 自我.tf_buffer.查找变换(
    至框架关系,
    从帧关系,
    当,
    超时=rclpy.会期.持续时间(秒钟=0.05))

现在，如果你运行这个程序，在最初的 5 秒钟里，第二只乌龟不知道该去哪里，因为我们还没有 5 秒钟的胡萝卜姿势历史记录。但这 5 秒钟之后会发生什么呢？让我们试一试：

ros2 launch learning_tf2_py turtle_tf2_fixed_frame_demo.launch.py

现在你应该注意到，你的乌龟正在不受控制地到处乱跑，就像这张截图一样。让我们来了解一下这种行为背后的原因。

1. 在我们的代码中，我们向 tf2 提出了以下问题："的姿势是什么？ 胡萝卜1 5 秒前，相对于 乌龟2 5秒前？"。这意味着我们要根据第二只乌龟 5 秒前的位置以及第一根胡萝卜 5 秒前的位置来控制它。

2. 然而，我们真正想问的是"...... "的姿势是什么？ 胡萝卜1 5 秒前，相对于当前位置的 乌龟2?".

lookup_transform() 的高级 API

为了向 tf2 提出这个特殊问题，我们将使用高级应用程序接口（API），它能让我们明确说明何时获取指定的转换。我们可以通过调用 lookup_transform_full() 方法，并添加额外参数。您现在的代码看起来会是这样

当 = 自我.获取时钟().现在() - rclpy.时间.持续时间(秒钟=5.0)
变速器 = 自我.tf_buffer.全文查找(
        target_frame=至框架关系,
        目标时间=rclpy.时间.时间(),
        源帧=从帧关系,
        源时间=当,
        固定帧='世界'；,
        超时=rclpy.会期.持续时间(秒钟=0.05))

的高级应用程序接口 lookup_transform_full() 需要六个参数：

1. 目标框架

2. 转变为

3. 来源框架

4. 评估源帧的时间

5. 不随时间变化的帧，在本例中为 世界 画框

6. 等待目标帧可用的时间

总之，tf2 会在后台执行以下操作。在过去，它会从 胡萝卜1 到 世界.在 世界 帧，tf2 从过去穿越到现在。而在当前时间，tf2 会计算从 世界 到 乌龟2.

检查结果

让我们再次运行模拟，这次使用高级时空旅行应用程序接口：

ros2 launch learning_tf2_py turtle_tf2_fixed_frame_demo.launch.py

是的，第二只乌龟被引向 5 秒钟前第一只胡萝卜所在的位置！

摘要

在本教程中，您看到了 tf2 的高级功能之一。您了解到 tf2 可以及时转换数据，并学习了如何通过海龟模拟示例实现这一功能。 lookup_transform_full() 应用程序接口。