一.TF变换数据格式（msg）

TransformStamped.msg（两个坐标系之间转换）

std_msgs/Header header

        uint32 seq
        time stamp
        string frame_id        指明哪一个坐标系（父坐标系）
string child_frame_id        子坐标系
geometry_msgs/Transform transform

        geometry_msgs/Vector3 translation        表示平移

                float64 x
                float64 y
                float64 z
        geometry_msgs/Quaternion rotation        表示旋转（四元数）

                float64 x
                float64 y
                float64 z
                float64 w

参考：geometry_msgs/TransformStamped Documentation (ros.org) 

 tf/tfMessage.msg和tf2_msgs/TFMessage.msg（TF树变换关系）

rostopic info /tf 查看当前是那种TF msg

geometry_msgs/TransformStamped[] transforms  其实质就是TransformStamped.msg数组

        std_msgs/Header header

                uint32 seq
                time stamp
                string frame_id
        string child_frame_id
        geometry_msgs/Transform transform

                geometry_msgs/Vector3 translation

                        float64 x
                        float64 y
                        float64 z
                geometry_msgs/Quaternion rotation

                        float64 x
                        float64 y
                        float64 z
                        float64 w

参考：tf2_msgs/TFMessage Documentation (ros.org) 

二.TF相关数据类型 

C++相关数据类型：

向量                                tf::Vector3

点                                    tf::Point

四元数                             tf::Quaternion

3×3矩阵(旋转矩阵)         tf::Matrix3×3

位姿                                tf::Pose

变换                                tf::Transform

带时间戳的以上类型       tf::Stamped<T>

带时间戳的变换              tf::StampedTransform

 

 三.tf::TransformBroadcaster类，发送TF

void	sendTransform (const StampedTransform &transform)
void	sendTransform (const std::vector< StampedTransform > &transforms)
void	sendTransform (const geometry_msgs::TransformStamped &transform)
void	sendTransform (const std::vector< geometry_msgs::TransformStamped > &transforms)
	TransformBroadcaster ()

参考：tf: tf::TransformBroadcaster Class Reference (ros.org) 

四.tf::TransformListener类，接受TF

void Transformer::lookupTransform	(	const std::string &	target_frame,
		const std::string &	source_frame,
		const ros::Time &	time,
		StampedTransform &	transform
	)		const

具体含义：把time时刻，source_frame坐标系转为target_frame坐标系，其具体转变方法存储在transform中。 

其中time：ros::Time(0)表示最新的转换时刻。（不是ros::Time::now()）

参考：tf: tf::Transformer Class Reference (ros.org) 

bool Transformer::waitForTransform	(	const std::string &	target_frame,
		const std::string &	source_frame,
		const ros::Time &	time,
		const ros::Duration &	timeout,
		const ros::Duration &	polling_sleep_duration = ros::Duration(0.01),
		std::string *	error_msg = NULL
	)		const

具体含义：等待两个frame连通。 

参考：tf: tf::Transformer Class Reference (ros.org) 

 bool canTransform()

具体含义：表明两个frame是否连通。 

 五.python相关

1.python相关数据类型

向量、点、四元数、矩阵都表示成类似数组形式

Tuple、List、Numpy、Array通用

例如：

t=(1.0, 1.5, 0)                #平移

q=[1, 0, 0, 0]                  #四元数

m=numpy.identity(3)      #旋转矩阵（单位矩阵）

2.tf.transformations 

 3.tf.TransformListener类

其中，time一般为rospy.Time(0)表示最新时刻变换，不是rospy.Time.now().

4.tf.TransformBroadcaster类