use time

更新监听节点

让我们回到<the_work_ws>/src/learning_tf2_cpp/src/turtle_tf2_listener.cpp，查看

lookupTransform()的调用。

transformStamped = tf_buffer_->lookupTransform(toFrameRel, fromFrameRel, tf2::TimePointZero);

我们可以看到，通过tf2::TimePointZero指定了一个为0的时间。

注意：tf2包有自己的时间类型 tf2::TimePoint，它与rclcpp::Time不同。tf2_ros包中的很多API会自动在rclcpp::Time和tf2::TimePoint之间转换。rclcpp::Time(0, 0, this->get_clock()->get_clock_type()) 本可以在此处使用，但它无论如何都会被转换成tf2::TimePointZero。

对于tf2，时间0表示缓冲区中的“最新可用”转换。现在，更改此行以获取当前时间的转换，即this->get_clock()->now():。

rclcpp::Time now = this->get_clock()->now();
t = tf_buffer_->lookupTransform(toFrameRel, fromFrameRel, now);

现在尝试运行launch文件。

ros2 launch learning_tf2_cpp turtle_tf2_demo.launch.py

会发现运行失败了，“它告诉你数据不存在”，输出如下：

[INFO] [1629873136.345688064] [listener]: Could not transform turtle2 to turtle1: Lookup would
require extrapolation into the future.  Requested time 1629873136.345539 but the latest data
is at time 1629873136.338804, when looking up transform from frame [turtle1] to frame [turtle2]

缓冲区是工作原理：首先，每个监听器都有一个缓冲区，用于存储来自不同tf2广播器的所有坐标变换。其次，当广播器发出一个转换时，该转换需要一些时间才能进入缓冲区（通常是几毫秒）。因此，当在请求帧转换时，应该等待几毫秒才能收到该信息。

修复监听节点

tf2提供了一个很好的__等待转换__的工具，可以通过在lookupTransform()中添加超时参数来使用它。修复监听节点，请按如下所示编辑代码（添加最后一个超时参数）：

rclcpp::Time now = this->get_clock()->now();
t = tf_buffer_->lookupTransform(toFrameRel, fromFrameRel, now, 50ms);

lookupTransform()可以接受四个参数，其中第四个代表在等待超时的时间内阻塞。

检查结果

ros2 launch learning_tf2_cpp turtle_tf2_demo.launch.py

您应该注意到，lookupTransform()运行时会阻塞，直到两个乌龟之间的转换可用为止（这通常需要几毫秒）。一旦达到超时时间，若转换仍不可用就会引发异常。

Traveling in time

本教程将带我们更进一步，揭示一个强大的tf2技巧:the time travel。 简而言之，tf2库的一个关键特性是它能够在时间和空间上转换数据。

tf的the time travel功能可用于各种任务，例如长时间监控机器人的姿态。我们将使用该功能并对turtle2进行编程，使其跟随carrot1但落后5秒。

Time travel

现在我们想让乌龟2不再实时跟随让carrot，而是跟随去carrot的5s前的轨迹，我们编辑<the_work_ws>/src/learning_tf2_cpp/src/turtle_tf2_listener.cpp。

rclcpp::Time when = this->get_clock()->now() - rclcpp::Duration(5, 0);
t = tf_buffer_->lookupTransform(toFrameRel, fromFrameRel, when, 50ms);

ros2 launch learning_tf2_cpp turtle_tf2_fixed_frame_demo.launch.py

高级 API

rclcpp::Time now = this->get_clock()->now();
rclcpp::Time when = now - rclcpp::Duration(5, 0);
t = tf_buffer_->lookupTransform(
    toFrameRel, // 目标框架
    now, // 转换时间
    fromFrameRel, // Source frame 
    when, // source frame 被 evaluated 的时间
    "world", // 不随时间变化的坐标系
    50ms); // 可用的等待时间

现在，tf2计算从世界坐标系到海龟2的转换。

ros2 launch learning_tf2_cpp turtle_tf2_fixed_frame_demo.launch.py

调试

• 查看从坐标系base_link到camera_link的转换

ros2 run tf2_ros tf2_echo base_link camera_link

• 检查时间戳，使用tf2_monitor工具来监视对应的帧情况

ros2 run tf2_ros tf2_monitor turtle2 turtle1