ROS中常见坐标系定义及基本单位

为了方便开发者代码复用，ROS中统一定义了常见的坐标系（REP），所有的坐标系都是右手坐标系。

1. map

--固定的世界坐标系，z轴垂直向上。在map中表示的移动平台的pose是没有drift，没有累计误差的。而且，pos的变化时不连续的，

也就是说，pose是随时间间隔的跳动。

在典型应用中，系统中的定位模块接收到传感器观测值，不断的重复计算机器人的pose，这样就可以估计drift。但是在新的传感器信息

传递来时，会导致不连续的数据跳跃。

map参考系，作为long-term的全局参考是有用的，但是因为跳跃的存在，使得其对局部的行为的表达来说不是一个有用的参考。

2. odom

--固定的世界坐标系。在odom坐标系中，移动平台的pose是可以随时间无界的drift。这种drift使得odom在long-term的全局参考中不可用。

但是机器人的pose在odom中可以确保是连续的，意味着，变化时平滑的，无突变。

在典型应用中，odom的计算基于odometry信息源（包括了wheel odometry、visual odometry、IMU），在短时间内，基于odom的pose是

精确且连续的。

3. base_link

--固连在移动机器人上。base_link可以被配置在机器人的任何位置、任何角度。对不同的硬件而言，总是将其设置在对建模方便的位置角度上。

一般使用的坐标系设置如下：

• x forward
• y left
• z up

相机坐标系：

• z forward
• x right
• y down

4. 各参考系之间的关系。

map --> odom --> base_link

从odom到base_link的变换是基于任一odometry信息源，并且变换结果数据是由odometry发出。

从map到base_link的变换是由系统中的定位组件完成的。然而，变换结果不由定位组件发出。它仅仅接收odom->base_link的变换矩阵，然后发出

map->odom的变换矩阵

5. 数据单位

标准使用SI units

基本单位：

length: meter; mass: kilogram; time: second; current: ampere;

派生单位：

angle: radian; frequency: hertz; force: newton; power: watt; voltage: volt; temperature: celsius; magnetism: tesla;

参考：

http://www.ros.org/reps/rep-0103.html

http://www.ros.org/reps/rep-0105.html#id12