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ROS的action通信——实现阶乘运算（二）

news 来源：原创 2025/5/23 0:38:19

在ROS中除了常见的话题(topic）通信、服务(server)通信等方式，还有action通信这一方式，由于可以实时反馈任务完成情况，该通信方式被广泛运用于机器人导航等任务中。本文将通过三个小节的分享，实现基于action通信的阶乘运算。
第一节：自定义action文件
第二节：基于C++实现action通信的服务端
第三节：基于C++实现action通信的客户端

本节为第二节：基于C++实现action通信的服务端

详细步骤如下：

步骤1：在action_ws/src/factorial_pkg/src下创建factorial_server.cpp文件

cd action_ws/src/factorial_pkg/src
touch factorial_server.cpp

步骤2: 编写factorial_server.cpp文件

作者已在代码中进行了详细注释

#include "ros/ros.h"
// 创建一个简单行为服务器(simple_action_server)
#include "actionlib/server/simple_action_server.h"
// 导入自定义action文件
#include "factorial_pkg/FactorialAction.h"

/* 由于 actionlib::SimpleActionServer<factorial_pkg::FactorialAction> 
名称太长，使用typedef给它一个简短的命名 */
typedef actionlib::SimpleActionServer<factorial_pkg::FactorialAction> as;

// 定义FactorialAction类，阶乘运算将在这个类内实现
class FactorialAction
{
protected:
    ros::NodeHandle nh_; // ros句柄
    as as_; // 定义行为服务器 as_
    // action通信的话题名称(类似于话题通信中的topic name)
    std::string action_name_; 
	
	// 定义action中的结果与反馈变量
    factorial_pkg::FactorialResult result_;
    factorial_pkg::FactorialFeedback feedback_;

public:
	// 构造函数（使用参数列表进行参数初始化）
    FactorialAction(std::string name):
    /* 
    	as_的第一个参数是NodeHandle的名称
    	第二个参数是action通信的话题名称
    	第三个参数用于将回调函数与当前的对象进行绑定<个人想法：理解不了就背一下（反正作者是背的Hhh...）>
    	第四个参数用于选择是否自动启动
    		如果是false，需要as_.start()启动
    		如果true，则不需要改行代码
		注意, as_()内的参数位置不能改变 
	*/
    as_(nh_, name, boost::bind(&FactorialAction::executeCB, this, _1), false),
    action_name_(name)
    {
        as_.start();
    }

    ~FactorialAction(){}
	
	/*
		回调函数的实现
		1 需要定义频率 ros::Rate r(10)，主要是feedback需要使用
		2 具体实现阶乘
	*/
    void executeCB(const factorial_pkg::FactorialGoalConstPtr &goal)
    {
        ros::Rate r(10);
        bool success = true;

        // 获取goal -> goal
        int64_t g = goal->goal;
       
        // 实现阶乘
        int64_t result = 1;
        for(int i=1; i<=g; i++)
        {
            // 检查进程是否需要关闭
            if(as_.isPreemptRequested() || !ros::ok())
            {
                as_.setPreempted();
                success = false;
                break;
            }
            result = result * i;

            feedback_.feedback_num = i / (double)g;
			// 发送feedback
            as_.publishFeedback(feedback_);
            r.sleep();
        }

        if(success)
        {
            result_.result = result;
            ROS_INFO("%s: Succeeded", action_name_.c_str());
            // 发送feedback
            as_.setSucceeded(result_);
        }
    }

};

int main(int argc, char *argv[])
{
    ros::init(argc, argv, "factorial_server");
	// 实例化一个对象，传入行为服务器话题名称
    FactorialAction factorial_action("factorial_action"); 

    ros::spin();
    return 0;
}

步骤3：编写factorial_pkg下的CMakeLists.txt文件

add_executable(factorial_server src/factorial_server.cpp)
target_link_libraries(factorial_server ${catkin_LIBRARIES})

步骤4：检查是否成功创建simple_action_server

启动roscore,
新打开一个终端运行factorial_server节点，
与此同时，再新打开一个终端执行rostopic list -v

如果没有问题会有如下效果

a@melodic:~/desk/action_ws$ rostopic list -v

Published topics:
 * /factorial_action/result [factorial_pkg/FactorialActionResult] 1 publisher
 * /rosout [rosgraph_msgs/Log] 1 publisher
 * /factorial_action/status [actionlib_msgs/GoalStatusArray] 1 publisher
 * /rosout_agg [rosgraph_msgs/Log] 1 publisher
 * /factorial_action/feedback [factorial_pkg/FactorialActionFeedback] 1 publisher

Subscribed topics:
 * /rosout [rosgraph_msgs/Log] 1 subscriber
 * /factorial_action/cancel [actionlib_msgs/GoalID] 1 subscriber
 * /factorial_action/goal [factorial_pkg/FactorialActionGoal] 1 subscriber

a@melodic:~/desk/action_ws$ catkin_create_pkg