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ROS機器人底盤坐標(biāo)像素變換操作方法

更新時間：2023年01月03日 14:12:58 作者：百口可樂__

ROS最常用到的三個坐標(biāo)系是：map、odom、base_link，這篇文章主要介紹了ROS機器人底盤坐標(biāo)像素變換，本文結(jié)合實例代碼給大家介紹的非常詳細(xì)，對大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價值,需要的朋友可以參考下

上篇文章介紹了ROS TF坐標(biāo)變換基本概念及使用案例，今天給大家介紹ROS機器人底盤坐標(biāo)像素變換，一起看看吧

對于ROS小車底盤地圖數(shù)據(jù)需要知道的點
1.整幅地圖處于第三象限

2.坐標(biāo)值代表距離，單位米。
3.分辨率單位（米/像素）
因此通過地圖坐標(biāo)得到像素坐標(biāo)的辦法：
像素坐標(biāo)=(實時坐標(biāo)-初始坐標(biāo))/分辨率
實時坐標(biāo)的獲取：
觸發(fā)條件：定時反饋；300ms一次。
返回的json數(shù)據(jù)中
pose 車子當(dāng)前的位置坐標(biāo)，x,y為x,y軸上的坐標(biāo)，yaw為航向角。
初始坐標(biāo)：
觸發(fā)條件：獲得地圖數(shù)據(jù)時反饋獲得發(fā)送get命令反饋。

"cmd_type":"slam_map_control"
"cmd":"get"

返回的json數(shù)據(jù)中
pose x、y表示機器人實際初始位置坐標(biāo),yaw為航向角
resolution 地圖分辨率,表演一個像素點間隔表示0.05m
機器人在圖片中的像素像素坐標(biāo)位置為：

((cX-originX)/resolution,(cY-originY)/resolution)

下面接著給大家介紹下ROS中的坐標(biāo)系定義

ROS最常用到的三個坐標(biāo)系是：map、odom、base_link。

base_link描述的就是機器人當(dāng)前時刻的位姿，是移動的坐標(biāo)系。

odom是機器人運動的參考坐標(biāo)系，是固定不動的（world fixed frame）。坐標(biāo)系原點設(shè)為機器人的運動起始點，那么機器人的位姿是相對于odom來描述的。

map是世界坐標(biāo)系，是固定不動的（world fixed frame）?？梢栽跈C器人所在的環(huán)境中隨意指定一個點作為世界坐標(biāo)系原點，規(guī)定其具體的朝向，那么分布在不同地方的所有的機器人和其他設(shè)備（包括激光雷達(dá)、相機等等）的坐標(biāo)都可以統(tǒng)一到這個坐標(biāo)系下。map可以和odom重合，也可以不重合，取決于實際需要。通過map和odom之間的變換，可以得到機器人相對于世界坐標(biāo)系的位姿。

REP105提到：

The map frame is not continuous, meaning the pose of a mobile platform in the map frame can change in discrete jumps at any time.
In a typical setup, a localization component constantly re-computes the robot pose in the map frame based on sensor observations, therefore eliminating drift, but causing discrete jumps when new sensor information arrives.

這里指的應(yīng)該是SLAM中的回環(huán)檢測在發(fā)現(xiàn)回環(huán)后，通過非線性優(yōu)化消除視覺里程計的累積誤差時，可能會順帶著把機器人的起始位姿給優(yōu)化了，比如機器人在世界坐標(biāo)系中的初始坐標(biāo)是(1,2,3)，優(yōu)化后變成（1.1,2.2,3.3），而機器人起始位姿和世界坐標(biāo)系之間的關(guān)系是固定的，那么世界坐標(biāo)系也會隨著跳到一個新的位置，這就是文中說到的“discrete jumps”。這有兩個解決方案：

優(yōu)化時保持第一個位姿固定優(yōu)化所有位姿，但是要對優(yōu)化后的所有位姿做一個變換，使得第一個位姿恢復(fù)原樣。

注意在odom下表達(dá)的位姿沒有上述問題，因為不管怎么優(yōu)化，總是設(shè)置機器人起始位置在odom坐標(biāo)系下就是(0,0,0)，后面的位姿也都是相對于這個來計算，因此odom坐標(biāo)系本身不會跳變。

REP（ROS Enhancement Proposal）第103條款推薦坐標(biāo)系的x軸指向前方，y軸指向左方，z軸指向上方。這和相機坐標(biāo)系有所區(qū)別，通常是x軸指向右方，y軸指向下方，z軸指向前方。

參考
[1] REP105
[2] REP103
[3] Confused about coordinate frames. Can someone please explain?

到此這篇關(guān)于ROS機器人底盤坐標(biāo)像素變換的文章就介紹到這了,更多相關(guān)ros 機器人底盤坐標(biāo)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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