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ROS与C++入门教程-tf-深入Time和TF
说明：
- 介绍使用waitForTransform函数去等待TF树中的变换生效
TF和Time
- 在前面的教程中，我们了解了tf如何跟踪坐标系树。
- 此树随时间变化，tf存储每个变换的时间快照（默认情况下最多为10秒）。
- 直到现在，我们使用lookupTransform()函数来获取该tf树中最新的可用变换，而不知道什么时候记录变换。
- 本教程将教您如何在特定时间获取转换。
- 在上个教程的文件上修改：
$ roscd learning_tf $ vim src/turtle_tf_listener.cpp
- 找到代码：
try{
listener.lookupTransform("/turtle2", "/carrot1",
ros::Time(0), transform);
- 修改为：
try{
listener.lookupTransform("/turtle2", "/turtle1",
ros::Time(0), transform);
- 更改/turtle2跟随/turtle1，不是/carrot1，我们指定了时间为0，即获得最新有效的变换。
- 改变获取当前时间的变换，即改为now(), 修改代码:
try{
listener.lookupTransform("/turtle2", "/turtle1",
ros::Time::now(), transform);
- 编译运行：
$ catkin_make $ roslaunch learning_tf start_demo.launch
- lookupTransform()函数提示失败：
[ERROR] [1287871653.885277559]: You requested a transform that is 0.018 miliseconds in the past, but the most recent transform in the tf buffer is 7.681 miliseconds old. When trying to transform between /turtle1 and /turtle2.
- 这是为什么？ 每个监听器有一个缓冲区，它存储来自不同tf广播者的所有坐标变换。 当广播者发出变换时，变换进入缓冲区之前需要一些时间（通常是几个毫秒）。 因此，当您在时间“now”请求坐标系变换时，您应该等待几毫秒以获得该信息。
等待变换
- tf提供了一个很好的工具，它将等待，直到变换可用。
- 修改代码为：
try{
ros::Time now = ros::Time::now();
listener.waitForTransform("/turtle2", "/turtle1",
now, ros::Duration(3.0));
listener.lookupTransform("/turtle2", "/turtle1",
now, transform);
-
waitForTransform() 四个参数：
- 1.需要等待变换从坐标系turtle2
- 2.到坐标系turtle1
- 3.在now时间
- 4.超时时间，不要等待超过此最大持续时间
-
注意：使用ros::Time::now()是为了这个例子。通常这将是希望被转换的数据的时间戳。
-
所以waitForTransform()实际上会阻塞直到两个海龟之间的变换可用（这通常需要几毫秒）
-
或者如果变换不可用,直到达到超时。
-
编译运行：
$ catkin_make $ roslaunch learning_tf start_demo.launch
- 但等待，您可能仍会看到错误一次（错误msg可能会有所不同）：
[ERROR] [1287872014.408401177]: You requested a transform that is 3.009 seconds in the past, but the tf buffer only has a history of 2.688 seconds. When trying to transform between /turtle1 and /turtle2.
这是因为turtle2需要非零时间来生成并开始发布tf帧。 因此，第一次请求现在时间的/turtle2坐标系可能不存在，当请求转换时，转换可能不存在，并且第一次失败。 在第一次变换之后，所有的变换都存在，
并且乌龟的行为如预期的那样。
检查结果
- 现在，你应该能够使用箭头键（确保你的终端窗口是活跃的，而不是你的模拟器窗口），你会看到第二只乌龟跟随第一只乌龟！
- 所以，你注意到乌龟的行为没有明显的区别。 这是因为实际的时间差只有几个毫秒。 但是为什么我们从Time(0)到now()进行这种改变？ 只是教你关于tf缓冲区和与它相关的时间延迟。对于真实的tf用例，使用Time(0)通常是完全正常的。
ROS与C++入门教程-tf-Time travel(时间穿梭
说明：
- 介绍tf的高级时间穿梭功能
Time travel
- 利用上一个教程的文件。
- 打开src/turtle_tf_listener.cpp，找到25-30，如下：
try{
ros::Time now = ros::Time::now();
listener.waitForTransform("/turtle2", "/turtle1",
now, ros::Duration(1.0));
listener.lookupTransform("/turtle2", "/turtle1",
now, transform);
- 现在，不是让turtle2去到turtle1当前时间的地方，而让turtle2去turtle1是5秒前的地方：
try{
ros::Time past = ros::Time::now() - ros::Duration(5.0);
listener.waitForTransform("/turtle2", "/turtle1",
past, ros::Duration(1.0));
listener.lookupTransform("/turtle2", "/turtle1",
past, transform);
- 编译运行：
$ make or catkin_make $ roslaunch learning_tf start_demo.launch
-
你会期望看到什么？ 在第一个5秒钟，第二只乌龟不知道去哪里，因为我们还没有第一只乌龟5秒的历史。
-
但是这5秒后呢？效果图：
-
类似截图，你的海龟是不可控制？ 那么发生了什么？
-
我们问TF：相对于/turtle2 5秒前，/turtle1 5秒前的姿势是什么?
-
这意味着我们控制/turtle2基于5秒前的位置以及/turtle1在5秒前的位置。
-
那应该问：相对于/turtle2目前的位置，/turtle1 5秒前的姿势是什么?
高级API
- 回答上面问题，依赖高级API，示例代码：
try{
ros::Time now = ros::Time::now();
ros::Time past = now - ros::Duration(5.0);
listener.waitForTransform("/turtle2", now,
"/turtle1", past,
"/world", ros::Duration(1.0));
listener.lookupTransform("/turtle2", now,
"/turtle1", past,
"/world", transform);
-
这个lookupTransform()API，有六个参数：
- 变换从坐标系turtle2
- 在now时间
- 到turtle1坐标系
- 在past时间
- 指定不随时间改变的坐标系，这里是world
- 变换结果保存的变量
-
waitForTransform()跟lookupTransform()一样有6个相应参数。
-
效果图示：
-
这个图显示了tf在后台做什么。
-
在past时间，它计算从turtle1到world坐标系的变换。
-
在world坐标系,tf时间从past到now。
-
在now时间，tf计算从world到turtle2坐标系的变换。
检查结果：
- 编译运行：
$ catkin_make $ roslaunch learning_tf start_demo.launch
- 效果：turtle2是指向turtle1 5秒前的地方！