ROS Indigo learning_tf-05 now() 和 Time(0)的区别 (Python版) — waitForTransform() 函数
我使用的虚拟机软件：VMware Workstation 11
使用的Ubuntu系统：Ubuntu 14.04.4 LTS
ROS 版本：ROS Indigo
一. 前言
这一节要做的事情：使用 tf 的 now() 和 Time(0)的区别 。
为什么要讲这个，这是因为 ROS 的 tf 在进行坐标之间的转换变换不是实时的转换，它有一个缓冲器来存放一段时间的坐标转换数据，所以有时，可能没有当前时间的坐标转换数据，使用 lookupTransform() 函数就可以得到你想的某个时间的坐标数据，前提是缓冲区里要有这个时间的坐标数据，tf 的坐标转换是自动计算的，所以有时，你想得到当前的时间的坐标转换数据，你调用 lookupTransform() 函数去获取，但是缓冲器里还没有来得及去计算现在的坐标转换数据，就是说：现在还没有。如果你非要获取，就会出错，所以你要使用 waitForTransform() 函数来等待 tf 的坐标转换线程得到你想要的时间点的坐标转换数据。
简单的说：waitForTransform() 就是一个安全程序。
什么意思，下面编写程序，让大家深入理解：
二. 写程序
1 . 讲解
代码就是下面这个样子： learning_tf 软件包中的 nodes/turtle_tf_listener.py :
将源代码中：
----
rate = rospy.Rate(10.0)
while not rospy.is_shutdown():
try:
(trans,rot) = listener.lookupTransform('/turtle2', '/turtle1', rospy.Time(0))
except (tf.LookupException, tf.ConnectivityException, tf.ExtrapolationException):
continue
----修改为：
----
rate = rospy.Rate(10.0)
listener.waitForTransform("/turtle2", "/turtle1", rospy.Time(), rospy.Duration(4.0))
while not rospy.is_shutdown():
try:
now = rospy.Time.now()
listener.waitForTransform('/turtle2', '/turtle1', now, rospy.Duration(4.0))
(trans,rot) = listener.lookupTransform('/turtle2', '/turtle1', now)
except (tf.LookupException, tf.ConnectivityException, tf.ExtrapolationException):
continue
----Q： 如果你在
try里使用了waitForTransform()函数，但是在while外并没有waitForTransform()，程序就不正常运行。 为什么必须要有while外的waitForTransform()函数？为什么要调用waitForTransform()函数？A： 在程序的开始，我们 再生（
/spawn服务）了一个turtle2，但是在waitForTransform()函数执行的时候，tf里可能还没有turtle2坐标系，就是turtle2还没有 再生 完成。
所以，第一个waitForTransform()函数将会等到turtle2坐标系 再生 完成。
第二个waitForTransform()函数将会等到now时间的坐标系转换完成，在缓冲器中有。
waitForTransform() 函数的4个形参：
waitForTransform( [父类坐标系], [子类坐标系], [在这一时刻], rospy.Duration(4.0) )rospy.Duration(4.0) ： 为 waitForTransform() 函数 的结束条件：最多等待 4 秒，如果提前得到了坐标的转换信息，直接结束等待。
2 . 编写代码
在learning_tf 程序包中的 nodes 路径下，新建一个文件：turtle_tf_listener_timeTravel.py ：
roscd learning_tf/node/
gedit turtle_tf_listener_timeTravel.py下面是完整的程序。将这段程序复制到 turtle_tf_listener_timeTravel.py 文件里面:
#!/usr/bin/env python
import roslib
roslib.load_manifest('learning_tf')
import rospy
import math
import tf
import geometry_msgs.msg
import turtlesim.srv
if __name__ == '__main__':
rospy.init_node('tf_turtle')
listener = tf.TransformListener()
rospy.wait_for_service('spawn')
spawner = rospy.ServiceProxy('spawn', turtlesim.srv.Spawn)
spawner(4, 2, 0, 'turtle2')
turtle_vel = rospy.Publisher('turtle2/cmd_vel', geometry_msgs.msg.Twist, queue_size=1)
rate = rospy.Rate(10.0)
listener.waitForTransform("/turtle2", "/turtle1", rospy.Time(), rospy.Duration(4.0))
while not rospy.is_shutdown():
try:
now = rospy.Time.now()
listener.waitForTransform('/turtle2', '/turtle1', now, rospy.Duration(4.0))
(trans,rot) = listener.lookupTransform('/turtle2', '/turtle1', now)
except (tf.LookupException, tf.ConnectivityException, tf.ExtrapolationException):
continue
angular = 4 * math.atan2(trans[1], trans[0])
linear = 0.5 * math.sqrt(trans[0] ** 2 + trans[1] ** 2)
cmd = geometry_msgs.msg.Twist()
cmd.linear.x = linear
cmd.angular.z = angular
turtle_vel.publish(cmd)
rate.sleep()
给这个文件添加可执行权限：
chmod 777 turtle_tf_listener_timeTravel.py3 . 编写启动文件
在learning_tf 程序包中的 launch 路径下，新建一个文件：start_demo5.launch:
roscd learning_tf/launch/
gedit start_demo5.launch将下面的代码拷贝进去。（下面这段代码就是通过 start_demo2.launch 文件改写的，基本和它一模一样）
<launch>
<!-- Turtlesim Node -->
<node pkg="turtlesim" type="turtlesim_node" name="sim" />
<node pkg="turtlesim" type="turtle_teleop_key" name="teleop" output="screen" />
<node name="turtle1_tf_broadcaster" pkg="learning_tf" type="turtle_tf_broadcaster.py" respawn="false" output="screen" >
<param name="turtle" type="string" value="turtle1" />
</node>
<node name="turtle2_tf_broadcaster" pkg="learning_tf" type="turtle_tf_broadcaster.py" respawn="false" output="screen" >
<param name="turtle" type="string" value="turtle2" />
</node>
<node pkg="learning_tf" type="turtle_tf_listener_timeTravel.py" name="listener" />
</launch>4 . 运行
运行 start_demo5.launch 这个启动脚本文件：
$ roslaunch learning_tf start_demo5.launch 运行效果：看起来和之前 “ 编写一个 监听器 程序 ”这一节的运行效果一样 。
Q： 你肯定会问这样的问题： rospy.Time.now() 和 rospy.Time(0) 有什么不同吗？运行时的效果都一样？
A： 虽然，你注意到 小海龟的行为 没有明显的变化。那是因为：实际的时间只差几毫秒的不同。但是我们为什么有时使用Time(0) ,有时使用 now()。我这里只是想告诉你：tf 缓冲和时间延迟是相关联的。在实际使用 tf 时，这2个可以认为是等同的。
Time(0): 是 tf 缓存里的第一个 tf 信息。now(): 是当前这个时间的 tf 信息。
总结： 现在，我们知道了 now() 和 Time(0) 的区别，那它们究竟有什么用呢？下一节，我带你在 ROS 中进行现在与过去中的时间穿梭，你就知道了。
下一节： 现在与过去中穿梭 (Python版) — waitForTransformFull() 函数。