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需求描述:

现有坐标系统，父级坐标系统 world,下有两子级系统 son1，son2，son1 相对于 world，以及 son2 相对于 world 的关系是已知的，求 son1原点在 son2中的坐标，又已知在 son1中一点的坐标，要求求出该点在 son2 中的坐标

实现分析:

1. 首先，需要发布 son1 相对于 world，以及 son2 相对于 world 的坐标消息
2. 然后，需要订阅坐标发布消息，并取出订阅的消息，借助于 tf2 实现 son1 和 son2 的转换
3. 最后，还要实现坐标点的转换

实现流程:C++ 与 Python 实现流程一致

1. 新建功能包，添加依赖

2. 创建坐标相对关系发布方(需要发布两个坐标相对关系)

3. 创建坐标相对关系订阅方

4. 执行

1.创建功能包

创建项目功能包依赖于 tf2、tf2_ros、tf2_geometry_msgs、roscpp rospy std_msgs geometry_msgs、turtlesim

2.发布方

为了方便，使用静态坐标变换发布（直接使用内置的命令发布两个静态坐标系，就不用代码实现了，在前面讲的静态坐标变换中也讲了如何发布）

<launch>
    <node pkg="tf2_ros" type="static_transform_publisher" name="son1" args="0.2 0.8 0.3 0 0 0 /world /son1" output="screen" />
    <node pkg="tf2_ros" type="static_transform_publisher" name="son2" args="0.5 0 0 0 0 0 /world /son2" output="screen" />
</launch>

3.订阅方

#include <ros/ros.h>
#include "tf2_ros/buffer.h"
#include "tf2_ros/transform_listener.h"
#include "tf2_geometry_msgs/tf2_geometry_msgs.h"
#include "geometry_msgs/PointStamped.h"
#include "tf2/LinearMath/Transform.h"
#include "tf2/LinearMath/Quaternion.h"


int main(int argc, char  *argv[])
{
    setlocale(LC_ALL,"");
    ros::init(argc,argv,"transform_point");
    ros::NodeHandle nh;
    tf2_ros::Buffer buffer;
    tf2_ros::TransformListener sub(buffer);

    //设置被转换的坐标点
    geometry_msgs::PointStamped ps;
    ps.header.frame_id = "son1";
    ps.header.stamp = ros::Time(0);
    ps.point.x = 2;//数据写的规整一点，方便观察灯会结果对不对
    ps.point.y = 0;
    ps.point.z = 0;


    ros::Rate rate(1);
while(ros::ok())
{

    try
    {
        geometry_msgs::TransformStamped tfs = buffer.lookupTransform("son2","son1",ros::Time(0));//使用重载函数一，有三个参数：目标坐标系A（被参考的那个），源坐标系B，时间。前两个参数的意思是：B相对于A 变化了多少，
        //就可以从lookupTransform这个函数计算出来。就类似于 广播 transform，自己设置的 偏移量和欧拉角一样。这里只是反求了而已。
            ROS_INFO("Son1 相对于 Son2 的坐标关系:父坐标系ID=%s",tfs.header.frame_id.c_str());
            ROS_INFO("Son1 相对于 Son2 的坐标关系:子坐标系ID=%s",tfs.child_frame_id.c_str());
            ROS_INFO("Son1 相对于 Son2 的坐标关系:x=%.2f,y=%.2f,z=%.2f",
                    tfs.transform.translation.x,
                    tfs.transform.translation.y,
                    tfs.transform.translation.z
                    );                       

        geometry_msgs::PointStamped ps_out =  buffer.transform(ps,"son2");//这个目标坐标系，可以填 world 也可以填son2都可以转换成功。
        ROS_INFO("转换后的坐标系为（%.2f,%.2f,%.2f）,参考的坐标系为：%s",
        ps_out.point.x,
        ps_out.point.y,
        ps_out.point.z,
        ps_out.header.frame_id.c_str()
    );
    }
    catch(const std::exception& e)
    {
       ROS_INFO("程序异常...",e.what());
    }
    rate.sleep();
}
    return 0;
}

配置文件此处略。

4.执行

（可以使用命令行或launch文件的方式分别启动发布节点与订阅节点，如果程序无异常，将输出换算后的结果。）

我这里是 先启动launch文件，再启动dynamic_more_tf_sub节点。

结果如图：

结束~