一、创建功能包

创建的 learning_tf 包来进行代码存放和编译

cd ~/catkin_ws/src
catkin_create_pkg learning_tf roscpp rospy tf turtlesim

二、创建代码并编译运行（C++）

实现一个TF广播器：

定义TF广播器（TransformBroadcaster）
创建坐标变换值
发布坐标变换（sendTransform）

实现一个TF监听器：
定义TF监听器（TransformListener）
查找坐标变换（waitForTransform、lookupTransform）

2.1创建代码

在/master/learning_tf/src文件加下创建turtle_tf_broadcaster.cpp文件和turtle_tf_listener.cpp文件
turtle_tf_broadcaster.cpp
通过TF广播任意两个坐标系之间的位置关系，需要建立一个广播器，然后创建坐标的变换值，将这个变换矩阵的信息广播出去(插入TF tree)

/*** 该例程产生tf数据，并计算、发布turtle2的速度指令*/#include <ros/ros.h>
#include <tf/transform_broadcaster.h>
#include <turtlesim/Pose.h>std::string turtle_name;void poseCallback(const turtlesim::PoseConstPtr& msg)
{// 创建tf的广播器static tf::TransformBroadcaster br;// 初始化tf数据tf::Transform transform;transform.setOrigin( tf::Vector3(msg->x, msg->y, 0.0) );tf::Quaternion q;q.setRPY(0, 0, msg->theta);transform.setRotation(q);// 广播world与海龟坐标系之间的tf数据br.sendTransform(tf::StampedTransform(transform, ros::Time::now(), "world", turtle_name));
}int main(int argc, char** argv)
{// 初始化ROS节点ros::init(argc, argv, "my_tf_broadcaster");// 输入参数作为海龟的名字if (argc != 2){ROS_ERROR("need turtle name as argument"); return -1;}turtle_name = argv[1];// 订阅海龟的位姿话题ros::NodeHandle node;ros::Subscriber sub = node.subscribe(turtle_name+"/pose", 10, &poseCallback);// 循环等待回调函数ros::spin();return 0;
};

turtle_tf_listener.cpp
坐标关系插入TF tree后，树会自动运算变换矩阵，后面就可以用监听器调用了

/*** 该例程监听tf数据，并计算、发布turtle2的速度指令*/#include <ros/ros.h>
#include <tf/transform_listener.h>
#include <geometry_msgs/Twist.h>
#include <turtlesim/Spawn.h>int main(int argc, char** argv)
{// 初始化ROS节点ros::init(argc, argv, "my_tf_listener");// 创建节点句柄ros::NodeHandle node;// 请求产生turtle2ros::service::waitForService("/spawn");ros::ServiceClient add_turtle = node.serviceClient<turtlesim::Spawn>("/spawn");turtlesim::Spawn srv;add_turtle.call(srv);// 创建发布turtle2速度控制指令的发布者ros::Publisher turtle_vel = node.advertise<geometry_msgs::Twist>("/turtle2/cmd_vel", 10);// 创建tf的监听器tf::TransformListener listener;ros::Rate rate(10.0);while (node.ok()){// 获取turtle1与turtle2坐标系之间的tf数据tf::StampedTransform transform;try{listener.waitForTransform("/turtle2", "/turtle1", ros::Time(0), ros::Duration(3.0));listener.lookupTransform("/turtle2", "/turtle1", ros::Time(0), transform);}catch (tf::TransformException &ex) {ROS_ERROR("%s",ex.what());ros::Duration(1.0).sleep();continue;}// 根据turtle1与turtle2坐标系之间的位置关系，发布turtle2的速度控制指令geometry_msgs::Twist vel_msg;vel_msg.angular.z = 4.0 * atan2(transform.getOrigin().y(),transform.getOrigin().x());vel_msg.linear.x = 0.5 * sqrt(pow(transform.getOrigin().x(), 2) +pow(transform.getOrigin().y(), 2));turtle_vel.publish(vel_msg);rate.sleep();}return 0;
};

2.2编译

配置CMakeLists.txt编译规则：
设置需要编译的代码和生成的可执行文件；
设置链接库；
将下面代码拷贝到指定位置：

add_executable(turtle_tf_broadcaster src/turtle_tf_broadcaster.cpp)
target_link_libraries(turtle_tf_broadcaster ${catkin_LIBRARIES})add_executable(turtle_tf_listener src/turtle_tf_listener.cpp)
target_link_libraries(turtle_tf_listener ${catkin_LIBRARIES})

编译

cd ~/catkin_ws
catkin_make

2.3运行

roscore

rosrun turtlesim turtlesim_node

下面直接在命令行传入参数。
第1个参数：我们在turtle_tf_broadcaster.cpp定义节点时使用了"my_tf_broadcaster"的名字，我们使用__name:=传入新的名字取代"my_tf_broadcaster"，这样避免名字重复（因为ROS中节点名字不能重复），这样就可以重复跑程序了。
第2个参数是turtle名称 turtle1 和 turtle2。

rosrun learning_tf turtle_tf_broadcaster __name:=turtle1_tf_broadcaster /turtle1

rosrun learning_tf turtle_tf_broadcaster __name:=turtle2_tf_broadcaster /turtle2

rosrun learning_tf turtle_tf_listener

上面完成后就会有一个海龟生成并跑向中间的第1只海龟。

用键盘控制海龟，同样可以让第2只海龟追着我们跑。

rosrun turtlesim turtle_teleop_key

参考视屏：古月居ROS入门21讲