机器人编程趣味实践10-做个任务（行动）-伙伴云

机器人编程趣味实践10-做个任务（行动）

网友投稿 463 2022-05-29

这是ROS2中比服务更为复杂的基础模块。

白话一下：一个行动，可以时刻汇报进展，无法完成时可以变更或者取消，完成后会告知

Mission completed!

具体应用案例，如导航行为树

这个后续细说，现在先从简单的入手吧。

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>

本节目标通过基础案例掌握ROS2内部行动的基本使用。

预备知识

行动是 ROS 2 中的又一种通信类型，用于长时间运行的任务，由三部分组成：目标、反馈和结果。行动建立在主题和服务上。它们的功能类似于服务，但可以取消，还提供稳定的反馈，而不同于返回单一响应的服务。行动同样使用客户端-服务器模型，类似于发布者-订阅者模型（在主题教程中进行了描述）。 “行动客户端”节点向“动作服务器”节点发送目标，该节点确认目标并返回反馈过程流和结果。

功能包要点

ros2基础包

turtlesim包

source

实践

1 配置

运行如下两个节点 /turtlesim 和 /teleop_turtle ：

ros2 run turtlesim turtlesim_node

ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

2 基础使用

可以看到右侧启动/teleop_turtle节点后，终端显示如下：

使用方向键移动机器人.

使用 G|B|V|C|D|E|R|T 键使机器人转相应角度. 'F' 键取消旋转.

让我们专注于第二行，它对应于一个行动。（第一条指令对应于“cmd_vel”主题，之前在主题教程中讨论过。）请注意，字母键 G|B|V|C|D|E|R|T 在美国 QWERTY 键盘上的 F 键周围形成一个“框”。 F 周围的每个键的位置对应于turtlesim 中的方向。例如，E 会将海龟的方向旋转到左上角。

注意 /turtlesim 节点运行的终端。每次按下其中一个键时，都会向作为 /turtlesim 节点一部分的动作服务器发送一个目标。目标是旋转乌龟以使其朝向特定方向。乌龟完成旋转后，应显示一条中继目标结果的消息：

[INFO] [1622462396.650765434] [turtlesim]: 开启二维机器人仿真节点 /turtlesim

[INFO] [1622462396.735890281] [turtlesim]: Spawning turtle [turtle1] at x=[9.855556], y=[7.388889], theta=[0.000000]

[INFO] [1622462694.049672436] [turtlesim]: Rotation goal completed successfully

如上对应：

if (fabs(normalizeAngle(static_cast(orient_) - theta)) < 0.02)

{

RCLCPP_INFO(nh_->get_logger(), "Rotation goal completed successfully");

rotate_absolute_goal_handle_->succeed(rotate_absolute_result_);

rotate_absolute_goal_handle_ = nullptr;

lin_vel_x_ = 0.0;

lin_vel_y_ = 0.0;

ang_vel_ = 0.0;

}

F 键将在执行过程中取消目标。

尝试按 B 键，然后在海龟完成旋转之前按 F 键。在运行 /turtlesim 节点的终端中，将看到以下消息：

[INFO] [1622462850.641914700] [turtlesim]: Rotation goal canceled

如上对应：

if (rotate_absolute_goal_handle_->is_canceling())

{

RCLCPP_INFO(nh_->get_logger(), "Rotation goal canceled");

rotate_absolute_goal_handle_->canceled(rotate_absolute_result_);

rotate_absolute_goal_handle_ = nullptr;

lin_vel_x_ = 0.0;

lin_vel_y_ = 0.0;

ang_vel_ = 0.0;

}

客户端（在Teleop中的输入）不仅可以停止目标，而且服务器端（/turtlesim节点）也可以停止目标。当服务器端选择停止处理一个目标时，称为“中止”该目标。尝试按 D 键，然后在旋转完成之前按 G 键。在运行 /turtlesim 节点的终端中，将看到以下消息：

[WARN] [1622462989.905265647] [turtlesim]: Rotation goal received before a previous goal finished. Aborting previous goal

如上对应：

void Turtle::rotateAbsoluteAcceptCallback(const std::shared_ptr goal_handle)

{

机器人编程趣味实践10-做个任务（行动）

// Abort any existing goal

if (rotate_absolute_goal_handle_)

{

RCLCPP_WARN(nh_->get_logger(), "Rotation goal received before a previous goal finished. Aborting previous goal");

rotate_absolute_goal_handle_->abort(rotate_absolute_result_);

}

rotate_absolute_goal_handle_ = goal_handle;

rotate_absolute_feedback_.reset(new turtlesim::action::RotateAbsolute::Feedback);

rotate_absolute_result_.reset(new turtlesim::action::RotateAbsolute::Result);

rotate_absolute_start_orient_ = orient_;

}

该行动服务器选择中止第一个目标，因为有了新目标。可以选择其他目标，例如拒绝新目标或在第一个目标完成后执行第二个目标。不要假设每个行动服务器在获得新目标时都会选择中止当前目标。

3 节点信息

/turtlesim

Action Servers:

/turtle1/rotate_absolute: turtlesim/action/RotateAbsolute

zhangrelay@ros2fun:~/RobSoft/turtlesim$ ros2 node info /turtlesim

/turtlesim

Subscribers:

/parameter_events: rcl_interfaces/msg/ParameterEvent

/turtle1/cmd_vel: geometry_msgs/msg/Twist

Publishers:

/parameter_events: rcl_interfaces/msg/ParameterEvent

/rosout: rcl_interfaces/msg/Log

/turtle1/color_sensor: turtlesim/msg/Color

/turtle1/pose: turtlesim/msg/Pose

Service Servers:

/clear: std_srvs/srv/Empty

/kill: turtlesim/srv/Kill

/reset: std_srvs/srv/Empty

/spawn: turtlesim/srv/Spawn

/turtle1/set_pen: turtlesim/srv/SetPen

/turtle1/teleport_absolute: turtlesim/srv/TeleportAbsolute

/turtle1/teleport_relative: turtlesim/srv/TeleportRelative

/turtlesim/describe_parameters: rcl_interfaces/srv/DescribeParameters

/turtlesim/get_parameter_types: rcl_interfaces/srv/GetParameterTypes

/turtlesim/get_parameters: rcl_interfaces/srv/GetParameters

/turtlesim/list_parameters: rcl_interfaces/srv/ListParameters

/turtlesim/set_parameters: rcl_interfaces/srv/SetParameters

/turtlesim/set_parameters_atomically: rcl_interfaces/srv/SetParametersAtomically

Service Clients:

Action Servers:

/turtle1/rotate_absolute: turtlesim/action/RotateAbsolute

Action Clients:

/teleop_turtle

Action Clients:

/turtle1/rotate_absolute: turtlesim/action/RotateAbsolute

zhangrelay@ros2fun:~/RobSoft/turtlesim$ ros2 node info /teleop_turtle

/teleop_turtle

Subscribers:

/parameter_events: rcl_interfaces/msg/ParameterEvent

Publishers:

/parameter_events: rcl_interfaces/msg/ParameterEvent

/rosout: rcl_interfaces/msg/Log

/turtle1/cmd_vel: geometry_msgs/msg/Twist

Service Servers:

/teleop_turtle/describe_parameters: rcl_interfaces/srv/DescribeParameters

/teleop_turtle/get_parameter_types: rcl_interfaces/srv/GetParameterTypes

/teleop_turtle/get_parameters: rcl_interfaces/srv/GetParameters

/teleop_turtle/list_parameters: rcl_interfaces/srv/ListParameters

/teleop_turtle/set_parameters: rcl_interfaces/srv/SetParameters

/teleop_turtle/set_parameters_atomically: rcl_interfaces/srv/SetParametersAtomically

Service Clients:

Action Servers:

Action Clients:

/turtle1/rotate_absolute: turtlesim/action/RotateAbsolute

4 行动列表

ros2 action list

显示如下：

/turtle1/rotate_absolute

ros2 action list -t

显示如下：

/turtle1/rotate_absolute [turtlesim/action/RotateAbsolute]

5 行动信息

ros2 action info /turtle1/rotate_absolute

显示结果如下：

Action: /turtle1/rotate_absolute

Action clients: 1

/teleop_turtle

Action servers: 1

/turtlesim

6 行动接口消息

ros2 interface show turtlesim/action/RotateAbsolute

显示如下：

# The desired heading in radians

float32 theta

---

# The angular displacement in radians to the starting position

float32 delta

---

# The remaining rotation in radians

float32 remaining

7 发送目标

通用格式：

ros2 action send_goal

具体应用：

ros2 action send_goal /turtle1/rotate_absolute turtlesim/action/RotateAbsolute "{theta: 1.57}"

显示结果如下：

Waiting for an action server to become available...

Sending goal:

theta: 1.57

Goal accepted with ID: 9e134c1c6d3d41bbac1aa20038487d07

Result:

delta: 1.5520031452178955

Goal finished with status: SUCCEEDED

注意，误差大约0.02。可以修改机器人PID转向提高精度留作思考题。

当然控制周期也可以好好研究一下哦^_^

如果需要看过程：

ros2 action send_goal /turtle1/rotate_absolute turtlesim/action/RotateAbsolute "{theta: 0.0}" --feedback

Waiting for an action server to become available...

Sending goal:

theta: 0.0

Feedback:

remaining: -0.10079997777938843

Goal accepted with ID: e06e9a8bc25345e18ace2a0fdaa55b80

Feedback:

remaining: -0.09919998049736023

....

Feedback:

remaining: -0.0016000281320884824

Result:

delta: 0.09919995069503784

Goal finished with status: SUCCEEDED

总结

行动类似服务，允许执行长时间运行的任务、提供定时反馈并且可以取消。

机器人系统可能会使用行动进行导航。动作目标可以告诉机器人行进到一个位置。机器人导航到该位置时，可以沿途发送更新（即反馈），一旦到达目的地，它就会发送最终结果消息。

turtlesim 有一个行动服务器，行动客户端可以将目标发送到旋转机器人。在本教程中，学习行动 /turtle1/rotate_absolute，更好了解什么是行动以及它们如何工作。

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