ROS action客户端和服务端通信（Ubuntu ）

news2024/9/19 11:05:03

ROS action客户端和服务端通信

@gcusms

ROS 一般都是用 service 和 topic 进行数据之间的交互传输，因为这种通信方式无法满数据实时反馈的要求，所以采用 action 动作消息反馈通信机制（实时反馈的任务进度，并且可以随时终止运行）可以更加有效的控制数据流的输入输出和机器人运动控制,并且在导航中消息传输有更加灵活的数据传输

工作模式图

工作模式入如下面的图所示 (client 和 server)
加粗样式
client 和 server 之间通过 actionlib 定义的 “action protocol” 进行通讯。这种通讯协议是基于 ROS 的消息机制实现的，提供了 client 和 server 的接口

goal：任务目标
cancel：请求取消任务
status：通知 client （客户端）当前的状态
feedback：周期反馈任务运行的监控数据
result：向 client（客户端）发送任务的执行结果,最终任务完成的结果只会发送一次

数据文件定义

action 通信机制的消息格式是以 .action 文件名为后缀的格式定义的，例如 XXX.action

# 定义需要发送到目标值
uint32 id 
---
# 结果值
uint32 total_date
---
# feedback 过程进度反馈值 
float32 percent_complete

在这里插入图片描述
我的 action 文件名字定义为 test.action

CMakeLists.txt 配置文件的修改

完成 action 文件的定义之后就可以开始创建功能包
使用命令:✋:

catkin_create_pkg action_test roscpp rospy actionlib actionlib_msgs std_msgs

创建一个名为 action_test 的功能包，然后修改 CMakelists.txt 里面的配置

在这里插入图片描述

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  actionlib
  actionlib_msgs
  rospy
  std_msgs
  roscpp
)

在这里插入图片描述

## Generate actions in the 'action' folder
add_action_files(
  FILES
  test.action
)

## Generate added messages and services with any dependencies listed here
generate_messages(
  DEPENDENCIES
  std_msgs
  actionlib_msgs
)

其他的相关配置如同创建话题发布消息即可

客户端 Client

代码编写，编写一个循环反馈的程序
创建客户端的步骤如下：

包含相关的头文件
初始化 ROS 节点
创建 NodeHandle
创建 action 的关联对象
编写处理的请求，也是代码数据处理的主要部分
循环

对于客户端，主要是编写是三个函数：

任务开始的回调函数
任务进度过程中接受到的进度反馈函数

主要的（需要注意）代码块

Client 客户端声明

typedef actionlib::SimpleActionClient<action_test::testAction> Client;

任务开始调用的函数

// 任务开始后调用的函数
void activeCb()
{
    ROS_INFO("开始任务");
}

进度反馈函数
注意 feddback 申明指针的定义 testFeedbackConstPtr =【action文件名字】& FeedbackConstPtr

// 收到 feedback 后调用的回调函数
void feedbackCb(const action_test::testFeedbackConstPtr& feedback)
{
    ROS_INFO(" 完成的进度 : %f ", feedback->percent_complete);
}

具体的代码如下

#include <actionlib/client/simple_action_client.h>
#include "action_test/testAction.h"

typedef actionlib::SimpleActionClient<action_test::testAction> Client;

// 当action完成后会调用次回调函数一次
void doneCb(const actionlib::SimpleClientGoalState& state,
        const action_test::testResultConstPtr& result)
{
    ROS_INFO("任务完成");
    ros::shutdown();
}

// 任务开始后调用的函数
void activeCb()
{
    ROS_INFO("开始任务");
}

// 收到 feedback 后调用的回调函数
void feedbackCb(const action_test::testFeedbackConstPtr& feedback)
{
    ROS_INFO(" 完成的进度 : %f ", feedback->percent_complete);
}

int main(int argc, char** argv)
{
    setlocale(LC_ALL,"");
    ros::init(argc, argv, "do_dishes_client");

    // 定义一个客户端
    Client client("do_dishes", true);

    // 等待服务器端
    ROS_INFO("等待服务器开始运行");
    client.waitForServer();
    ROS_INFO("服务器开始运行");

    // 创建一个action的goal
    action_test::testGoal goal;
    goal.send_id = 1;

    // 发送action的goal给服务器端，并且设置回调函数
    client.sendGoal(goal,  &doneCb, &activeCb, &feedbackCb);

    ros::spin();

    return 0;
}

服务端 Server

创建服务端的步骤如下：

包含相关的头文件
初始化 ROS 节点
创建 NodeHandle
创建 action 的客户端对象
编写处理的请求，也是代码数据处理的主要部分
循环

对于客户端，主要是编写是三个函数：

任务开始的回调函数
任务进度过程中的进度反馈函数
任务完成结束反馈函数

主要的（需要注意）代码块

接收到 goal 后调用的函数

void MissionOne(const action_test::testGoalConstPtr& goal, Server* as)

消息反馈对象声明和 publishFeedback 函数

action_test::testFeedback feedback;
as->publishFeedback(feedback);

任务结束反馈的函数

as->setSucceeded();

具体的代码如下

#include <ros/ros.h>
#include <actionlib/server/simple_action_server.h>
#include "action_test/testAction.h"

typedef actionlib::SimpleActionServer<action_test::testAction> Server;

// 收到action的 goal 后调用的回调函数
void MissionOne(const action_test::testGoalConstPtr& goal, Server* as)
{
    ros::Rate r(1);
    action_test::testFeedback feedback;

    ROS_INFO("任务 %d 正在工作中.", goal->send_id);

    // 假设洗盘子的进度，并且按照1hz的频率发布进度feedback
    for(int i=1; i<=10; i++)
    {
        feedback.percent_complete = i * 10;
        as->publishFeedback(feedback);
        r.sleep();
    }

    // 当action完成后，向客户端返回结果
    ROS_INFO("任务 %d 完成.", goal->send_id);
    as->setSucceeded();
}

int main(int argc, char** argv)
{
    setlocale(LC_ALL,"");
    ros::init(argc, argv, "do_dishes_server");
    ros::NodeHandle n;

    // 定义一个服务器
    Server server(n, "do_dishes", boost::bind(&MissionOne, _1, &server), false);

    // 服务器开始运行
    server.start();

    ros::spin();

    return 0;
}