4. 静态TF发布

static_transform_publisher、命令行工具、launch文件配置、可视化验证。

静态TF，说白了就是那些一辈子都不动的坐标关系。比如激光雷达装在机器人底盘正中央，偏移量是固定的，旋转也是死的。你想想看，这种关系要是每帧都发一遍，多浪费带宽。ROS里专门给了个工具叫 static_transform_publisher，就干这一件事。

我个人习惯，只要两个link之间没有相对运动，一律用静态TF。省心，而且不会因为时间戳抖动出bug。我记得刚带团队时，有个同事非要用动态TF发一个固定支架的位姿，结果每次回放bag文件坐标就飘……后来改成静态，世界清净了。

4.1 static_transform_publisher 怎么用？

ROS里内置了这个节点，你不需要自己写代码。用法非常直接：

rosrun tf2_ros static_transform_publisher x y z yaw pitch roll frame_id child_frame_id

或者用四元数版本（我更喜欢这个，避免欧拉角歧义）：

rosrun tf2_ros static_transform_publisher x y z qx qy qz qw frame_id child_frame_id

举个例子，我的机器人底盘叫 base_link，激光雷达叫 laser，装在正前方0.3米，高0.2米，朝前看（无旋转）：

rosrun tf2_ros static_transform_publisher 0.3 0 0.2 0 0 0 1 base_link laser

4.2 命令行工具 — 快速验证

有时候我就想快速看看坐标对不对，懒得写launch。直接在终端敲上面的命令，然后另开一个窗口用 tf_echo 查看：

rosrun tf2_ros tf2_echo base_link laser

你会看到平移和旋转信息每秒刷一次。嗯，这里要注意：静态TF虽然只发一次，但节点会以固定间隔重发（默认100秒），所以 tf2_echo 能一直收到。

我曾经在调试多传感器融合时，发现雷达点云和视觉图像对不上。用 tf2_echo 一看，原来我把激光雷达的安装高度写成了0.2米，实际是0.25米。这种低级错误，命令行一查就露馅。

4.3 launch文件配置 — 工程化必备

你不可能每次启动机器人都在终端敲命令。正规做法是写进launch文件。ROS里提供了 static_transform_publisher 的launch语法：

<launch>
    <node pkg="tf2_ros" type="static_transform_publisher" name="laser_broadcaster"
          args="0.3 0 0.2 0 0 0 1 base_link laser" />
</launch>

我个人习惯把所有的静态TF单独放在一个 static_transforms.launch 里，这样一目了然。如果机器人有多个传感器，就堆多个node：

<launch>
    <node pkg="tf2_ros" type="static_transform_publisher" name="laser_static"
          args="0.3 0 0.2 0 0 0 1 base_link laser" />
    <node pkg="tf2_ros" type="static_transform_publisher" name="camera_static"
          args="0.1 -0.05 0.15 0 0 0 1 base_link camera_link" />
</launch>

4.4 可视化验证 — 眼见为实

光看数字不够直观。打开 rviz，添加TF显示，你就能看到坐标轴画出来。我一般会加一个 Grid 和 RobotModel，然后看激光雷达的坐标系是不是在正确的位置。

具体步骤：

• 启动你的机器人URDF + 静态TF launch
• 运行 rviz
• 在Displays面板添加 TF，勾选 Show Names
• 检查 laser 坐标系是否在 base_link 前方0.3米、高0.2米处

如果发现坐标轴方向不对，比如雷达应该朝前却朝上了，多半是旋转参数写错了。我曾经有一次把四元数的顺序搞反了（ROS里是x,y,z,w，我写成了w,x,y,z），结果雷达朝天看……嗯，从那以后我每次都会在rviz里转一圈确认。

4.5 一个完整的例子

假设我们有一个差速底盘，上面装了激光雷达和深度相机。目录结构如下：

my_robot/
├── urdf/
│   └── my_robot.urdf
├── launch/
│   ├── robot.launch
│   └── static_transforms.launch
└── config/
    └── rviz_config.rviz

static_transforms.launch 内容：

<launch>
    <node pkg="tf2_ros" type="static_transform_publisher" name="lidar_tf"
          args="0.25 0 0.18 0 0 0 1 base_link laser" />
    <node pkg="tf2_ros" type="static_transform_publisher" name="camera_tf"
          args="0.05 -0.06 0.12 0 0 0 1 base_link camera_link" />
</launch>

然后在主launch里include它：

<launch>
    <include file="$(find my_robot)/launch/static_transforms.launch" />
    <node name="rviz" pkg="rviz" type="rviz" args="-d $(find my_robot)/config/rviz_config.rviz" />
</launch>

启动后，你会在rviz里看到三个坐标系：base_link、laser、camera_link。它们之间的相对关系完全由静态TF定义，永远不会变。

好了，静态TF就是这么简单。没有复杂的算法，没有时间同步的烦恼。你只要把安装尺寸量准，参数写对，剩下的交给 static_transform_publisher。下一章我们会聊动态TF——那些会动的关节，比如机械臂、舵机轮。但今天先到这里，把静态TF玩熟，后面才不慌。