ROS2 Jazzy で TF を理解し、RViz2 で座標系を可視化する（続編）

はじめに

前回の記事では、

• ROS2 の座標系の基本整理
• 仮想オドメトリーをCLIで確認
• /cmd_vel → 自己位置計算 → /odom publish

まで行いました。

👉 前回記事

今回はその続きとして、

TF（座標変換）を追加し、RViz2で座標系を視覚的に理解する

ことを目標にします。
今回も以下の自社サイトで公開している下記記事の 要約版 です。

全体構成（今回の位置づけ）

1. エンジニアとしてのROS2理解（理論整理）
2. CLIでオドメトリー確認（数値で読む）
3. TF追加 + RVizで可視化（今回）

今回は「見た目」ではなく、
フレーム構造を読めるようになることが目的です。
ここでのフレーム構造とは、

• どの座標系を基準にしているか
• その座標系同士がどういう親子関係になっているか
• どのフレームから見た位置・姿勢なのか

を明確に整理できることを指します。
このように見えるようにします。

1. TFツリーの構造

今回作る構成は非常にシンプルです。

odom
  └── base_link

• odom : ワールド座標
• base_link : ロボット本体

この1本のツリー構造が成立していることが重要です。

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2. 仮想オドメトリー + TF

前回のノードでは、

/cmd_vel → 速度積分 → x, y, yaw
/odom publish

まで実装しました。

今回はさらに、

odom → base_link

を TF として publish します。

3. なぜTFが重要か

オドメトリーの数値だけでは、

• どの座標基準か？
• どの向きを基準にしているか？

が明確になりません。

TFを追加することで、

「どのフレームから見た位置か」

をROS2全体で共有できるようになります。

4. RViz2で可視化

RViz2を起動し、以下を設定します。

• Fixed Frame：odom
• Add:
  • TF
  • Axes（base_link）
  • Odometry（/odom）
  • Grid

見るポイント

① Axes（base_link）

• ロボットの向きが分かる
• 回転すると軸がその場で回る

② Odometry（矢印）

• 位置 + 姿勢が同時に見える
• 前進＋回転で円弧になる

③ TF表示

• odom → base_link がつながっている
• フレームの親子関係が可視化される

5. 実行手順（最小）

ターミナル3つ：
各ターミナルでそれぞれ以下を実行します。

ros2 run ros2_virtual_odometry virtual_odometry_node
ros2 run teleop_twist_keyboard teleop_twist_keyboard
rviz2

teleopで操作すると、

• Axesが回転
• 矢印が移動
• TFツリーは維持

が確認できます。
teleopの画面が以下です。
キーボードから操作します。

rvizで以下のように確認できます。

6. 実務視点の整理

今回あえて URDFは使っていません。

理由は、

座標系の理解が最優先だから

です。

実務では tf2 が変換を処理します。

しかし重要なのは：

• フレーム設計
• 親子関係の整合性
• Fixed Frame の理解

です。

数式を書くことよりも、

「どのフレームからどのフレームへ変換しているか」

を説明できることが重要です。

まとめ

今回行ったこと：

• 仮想オドメトリーにTF追加
• RViz2でフレームを可視化
• odom / base_link の関係を理解

これにより、

• 数字だけでなく空間として理解できる
• TF構造を説明できる

ようになります。

今回はここまでです。またいろいろと書きたいと思います。
ありがとうございます。