ROS action客户端和服务端通信（Ubuntu ）

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)

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

1. goal：任务目标
2. cancel：请求取消任务
3. status：通知 client （客户端）当前的状态
4. feedback：周期反馈任务运行的监控数据
5. 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

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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 
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# 结果值
uint32 total_date
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# feedback 过程进度反馈值 
float32 percent_complete
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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
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创建一个名为 action_test 的功能包，然后修改 CMakelists.txt 里面的配置

find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
  actionlib
  actionlib_msgs
  rospy
  std_msgs
  roscpp
)
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## 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
)
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其他的相关配置如同创建话题发布消息即可

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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：

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

对于客户端，主要是编写是三个函数：

1. 任务开始的回调函数
2. 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;
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• 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");
}
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• 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);
}

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具体的代码如下

#include 
#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;
}
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服务端 Server

创建服务端的步骤如下：

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

对于客户端，主要是编写是三个函数：

1. 任务开始的回调函数
2. 任务进度过程中的进度反馈函数
3. 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)
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• 消息反馈对象声明和 publishFeedback 函数

action_test::testFeedback feedback;
as->publishFeedback(feedback);
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• 任务结束反馈的函数

as->setSucceeded();
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具体的代码如下

#include 
#include 
#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;
}
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上述代码块中的客户端和服务端编写的过程中，函数传递的对象一般使用引用活着指针来对数据进行操作，获取到 action 文件里面的数据需要以 GalConsPtr 来声明常数指针进行后序的操作

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测试

打开一个新的终端，如果还没有加载到环境变量当中，重新添加临时的环境声明，不过下次需要重新声明加载一次

source devel/setup.bash
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1. 启动 ros 中的 master 节点

roscore
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2.启动客户端

rosrun action_test action02_client 
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3.启动服务端

rosrun action_test action01_server 
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至此，完成了 ROS 中的 action 简易的通信机制，这种通信机制尝尝会应用于很多的场景，例如路径规划，机器人关节控制

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🌸🌸🌸完结撒花🌸🌸🌸

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🌈🌈Redamancy🌈🌈

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