序言

• 背景：ros2节点改写为lifecycle node节点

1. ros2两种节点类型

• Node：和ros1中一样的节点基类
• LifecycleNode：可管理状态的节点基类

2. LCN是什么

• LCN = lifecycle node，生命周期节点，或者受控节点
• 为了解决ros1中节点启动顺序无法控制的问题，ros2引入了生命周期节点的概念；与LCN相对应的是，LMN = lifecycle management node，控制节点
• 支持控制节点LMN对各个受控节点LCN节点的管理

3. LCN状态转换

• 有4个基础状态和6个切换状态，不同状态之间转换关系如下
• 4个主状态：unconfigured + inactive + active + shutdown
• 6个切换状态：Configuring + Activating + Deactivating + CleaningUp + ShuttingDown + ErrorProcessing

状态转换说明：

• 不同状态之间的转换需要调用对应的回调函数如OnConfigure()等来实现，这些函数在对节点进行LCN改写时需要重新实现，即将不同功能划分到不同函数进行控制；
• LMN和LCN之间通过service模式进行通信，LMN作为client，LCN作为server，LMN发起service request给LCN请求LCN状态转移操作
• 节点运行时ros2会为每个节点配置默认的service，LCN会有特殊的service配置如
  change_state、get_state等

4. LCN状态转换要做的事

• Configuring状态：调用on_configure回调函数

  • 加载配置：生命周期中必须被执行一次的任务，比如申请内存、配置topic订阅/发布等
  • 以及必要的设置：初始的配置参数，整个生命周期中必须保留的topic订阅器/发布器等

• Activating状态：调用on_activate回调函数，尝试激活节点，为进入active状态做最后准备

  • 获取只在节点active期间会用到的资源，比如对硬件的访问权限
  • 避免执行需要很耗时的准备工作

• Deactivating状态：调用on_deactivate函数，为后续 CleaningUp 做准备

  • 执行清理操作
  • 做与on_activate相反的操作，去激活与释放资源

• CleaningUp状态：调用on_cleanup回调函数

  • 回调函数中应清除所有状态，并返回与初次创建时一样的状态

• ShuttingDown状态：调用on_shutdown回调函数

  • 节点销毁前的清除操作

• ErrorProcessing状态：调用on_error回调函数

  • 清除所有错误的地方，可从所有状态进入该状态
  • 错误处理成功，进入UnConfigured状态；失败进入Finalized状态等待被销毁

5. LCN节点功能划分

• 需要先对要改写的节点进行功能划分，确认哪些功能应该归在哪一状态下去实现

6. ros2节点的LCN改写

• LifecycleNode 类型节点目前只可以在C++中使用
• 初步总结，改写涉及以下几个方面
  • CMakeLists.txt修改
  • 添加lifecycle node类
  • 实现状态切换的脚本函数
  • 生命周期节点main函数改写

 
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created by shuaixio, 20223.05.30