RealSense ROS 多相机TF帧命名空间解决方案

背景介绍

在使用Intel RealSense ROS驱动时，开发者经常需要同时运行多个相机设备。这种情况下，如何为每个相机的TF帧（Transform Frames）添加命名空间前缀成为一个关键问题，以避免帧ID冲突并实现正确的坐标变换。

问题分析

RealSense ROS驱动默认情况下会发布一系列静态TF帧到/tf_static话题，包括相机各部件（如深度传感器、RGB相机等）之间的固定变换关系。当使用多相机时，这些帧ID会相互冲突，导致TF树混乱。

解决方案比较

1. 修改源码方案

通过修改realsense-ros项目中的tfs.cpp文件，可以直接改变TF帧的命名方式。这种方法需要：

1. 定位到负责TF发布的源代码文件
2. 修改帧ID生成逻辑，添加前缀
3. 重新编译ROS驱动

优点是可以完全自定义命名规则，缺点是维护成本高，每次驱动升级都需要重新修改。

2. 话题重映射方案

更优雅的解决方案是利用ROS2内置的话题重映射功能，通过修改启动文件实现：

# 在launch文件中添加参数
{'name': 'tf_prefix', 'default': "''", 'description': 'prefix for the tf frame IDs'},

# 设置重映射规则
remappings = []
if _tf_prefix and _tf_prefix != "''":
    remappings = [
        ('/tf', f'/{_tf_prefix}/tf'),
        ('/tf_static', f'/{_tf_prefix}/tf_static')
    ]

# 应用到节点
launch_ros.actions.Node(
    ...
    remappings=remappings,
)

这种方法的优势在于：

• 无需修改源代码
• 保持向后兼容
• 配置灵活，可通过参数动态调整

实现建议

对于大多数应用场景，推荐使用话题重映射方案。具体实施步骤：

1. 创建自定义的launch文件，继承或复制原始rs_launch.py
2. 添加上述tf_prefix参数和重映射逻辑
3. 启动时指定不同的前缀参数

例如，启动两个相机时可以这样配置：

ros2 launch custom_rs_launch.py camera_name:=cam1 tf_prefix:=cam1
ros2 launch custom_rs_launch.py camera_name:=cam2 tf_prefix:=cam2

注意事项

1. 确保ROS驱动版本与librealsense版本匹配
2. 在多相机系统中，USB带宽可能成为瓶颈，需合理配置分辨率帧率
3. 物理安装位置不同时，还需考虑各相机之间的外部标定

总结

通过合理使用ROS2的话题重映射功能，可以优雅地解决RealSense多相机系统的TF帧命名冲突问题。这种方法既保持了系统的整洁性，又提供了足够的灵活性，是多相机ROS应用开发的推荐实践。