ROS基本编程--Action

什么是动作（action）

• 一种问答通信机制；
• 带有连续反馈；
• 可以在任务过程中止运行；
• 给予ROS的消息机制实现。

Action的接口

• goal：发布任务目标；
• cancel：请求取消任务；
• status：通知客户端当前的状态；
• feedback：周期反馈任务运行的监控数据；
• result：向客服端发送任务的执行结果，只发布一次。

1,创建程序包

在工作空间的src目录下：

cd ~/catkin_ws/src/ 
catkin_create_pkg action_demo roscpp std_msgs

2,定义action文件

cd ~/catkin_ws/src/action_demo 
mkdir action
gedit DoDishes.action

DoDishes.action文件内容：

# Define the goal
uint32 dishwasher_id	# Specify which dishwasher we want to use
---
# Define the result
uint32 total_dishes_cleaned
---
# Define a feedback message
float32 percent_complete

3,修改package.xml

在package.xml中添加功能包依赖

<build_depend>actionlib</build_depend>
<build_depend>actionlib_msgs</build_depend>
<exec_depend>actionlib</exec_depend>
<exec_depend>actionlib_msgs</exec_depend>

4,修改CMakeLists.txt文件

1）在find_packag函数的COMPONENTS的列表里增加actionlib_msgs actionlib，就像这样：

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS 
    roscpp
    std_msgs
    actionlib_msgs
    actionlib
)

2）在文件尾添加编译选项

add_action_files(DIRECTORY action FILES DoDishes.action)
generate_messages(DEPENDENCIES actionlib_msgs)

5,编译检查action文件是否正确

在工作空间执行命令：

catkin_make

将会看到编译完成信息。

6,实现一个动作服务器

• 初始化ROS节点；
• 创建动作服务器实例；
• 启动服务器，等待动作请求；
• 在回调函数中完成动作服务功能的处理，并反馈进度信息；
• 动作完成，发送结束信息。

创建动作服务器文件：

roscd action_demo/src
gedit DoDishes_server.cpp

程序源代码：

#include <ros/ros.h>
#include <actionlib/server/simple_action_server.h>
#include "action_demo/DoDishesAction.h"

typedef actionlib::SimpleActionServer<action_demo::DoDishesAction> Server;

// 收到action的goal后调用该回调函数
void execute(const action_demo::DoDishesGoalConstPtr& goal, Server* as)
{
    ros::Rate r(1);
    action_demo::DoDishesFeedback feedback;

    ROS_INFO("Dishwasher %d is working.", goal->dishwasher_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("Dishwasher %d finish working.", goal->dishwasher_id);
    as->setSucceeded();
}

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

    // 定义一个服务器
    Server server(n, "do_dishes", boost::bind(&execute, _1, &server), false);
    
    // 服务器开始运行
    server.start();

    ros::spin();

    return 0;
}

7,实现一个动作客户端

• 初始化ROS节点；
• 创建动作客户端实例；
• 连接动作服务端；
• 发送动作目标；
• 根据不同类型的服务反馈处理回调函数。

创建动作服务器文件：

roscd action_demo/src
gedit DoDishes_client.cpp

程序源代码：

#include <actionlib/client/simple_action_client.h>
#include "action_demo/DoDishesAction.h"

typedef actionlib::SimpleActionClient<action_demo::DoDishesAction> Client;

// 当action完成后会调用该回调函数一次
void doneCb(const actionlib::SimpleClientGoalState& state,
        const action_demo::DoDishesResultConstPtr& result)
{
    ROS_INFO("Yay! The dishes are now clean");
    ros::shutdown();
}

// 当action激活后会调用该回调函数一次
void activeCb()
{
    ROS_INFO("Goal just went active");
}

// 收到feedback后调用该回调函数
void feedbackCb(const action_demo::DoDishesFeedbackConstPtr& feedback)
{
    ROS_INFO(" percent_complete : %f ", feedback->percent_complete);
}

int main(int argc, char** argv)
{
    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("Waiting for action server to start.");
    client.waitForServer();
    ROS_INFO("Action server started, sending goal.");

    // 创建一个action的goal
    action_demo::DoDishesGoal goal;
    goal.dishwasher_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;
}

8,设置相关的依赖

修改CMakeLists.txt文件：

• 设置需要编译的代码和生成的可执行文件；
• 设置链接库；
• 设置依赖。

add_executable(DoDishes_client src/DoDishes_client.cpp)
target_link_libraries( DoDishes_client ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(DoDishes_client ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS})

add_executable(DoDishes_server src/DoDishes_server.cpp)
target_link_libraries( DoDishes_server ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(DoDishes_server ${${PROJECT_NAME}_EXPORTED_TARGETS})

9,编译运行

cd ~/catkin_ws 
catkin_make 

编译完成直接运行：