《机器人操作系统应用》课件-ROS动作通信机制详解

YOUR

LOGOROS

动作通信机制详解03动作定义06优势与应用09

总结02

工作原理05

状态管理08最佳实践01

概述04

核心组件07

工具支持目

录

CONTENTS概述动作通信定义ROS

动作

(Action)

是专门为长时间运行任务设计的通信机制。动作通信优点结合了话题通信和服务通信的优点。动作通信特性支持任务执行过程中的实时反馈和进度监控。动作通信功能允许客户端取消正在执行的任务。什么是动作通信SENDKGRECEIVIN状态反馈支持任务状态实时反馈。适用场景适用于导航、抓取等耗时操作

。通信方式异步非阻塞通信。任务操作可随时取消执行中的任务。动作通信的特点工作原理反馈反馈

(Feedback):

服务器执行过程中

的进度信息。结果结果

(Result):

任务完成后的最终输出。目标目标(Goal):客户端发送的任务请求。20gAL2IHT309A动作通信的三要素01客户端功能动作客户端

(Action

Client)

发送任务目标。04话题作用feedback:

实时反馈。02服务器功能动作服务器(Action

Server)接

收并执行任务。05话题用途result:返回结果。03通信话题通过三个独立话题进行通信：goal:发送目标。通信架构动作定义定义方式使用.action文件定义动作接口。文件组成包含三个部分：Goal

、Result

、Feedback.示例结构示例结构：#Goal

定义。int32

target_pose.一

一

一#resultbool

success.string

message.#反馈float32progress_percentage.动作文件结构CONTEXT编译方式.action文件通过ROS

构建系统编译。编译结果生成对应编程语言的代码文件。文件内容包含消息类型和服务器/客户端基类。动作编译过程核心组件服务注册注册动作服务并等待客户端连接。任务处理接收目标并启动任务执行。进度反馈定期发布任务进度反馈。结果发送任务完成后发送最终结果。任务操作支持任务抢占和取消。动作服务器◎连接功能连接到动作服务器。信息处理处理进度反馈信息。请求发送发送任务目标请求。结果接收接收最终执行结果。动作客户端状态监听监听任务执行状态。状态管理待执行状态执行中状态取消状态成功状态异常状态PENDING:

任

务

已ACTIVE:任务正在PREEMPTED:

任务SUCCEEDED:

任务ABORTED:

任务异接收，等待执行。执行中。被抢占取消。成功完成。常终止。任务状态机03事件回调支持状态变化的事件回调。02状态更新服务器负责状态更新和通

知

。01状态查询客户端可查询任务当前状

态

。NO.7H

1681/Control

No.:58112ate

:17

Mate

:17

M状态转换优势与应用避免阻塞避免长时间任务的阻塞等待。进度可视化提供实时进度可视化。任务操作支持任务中断和恢复。用户体验更好的用户体验。相对于服务的优势01.导航应用机器人导航到指定位置。02.抓取应用机械臂抓取物体操作。03.地图构建应用大规模地图构建。04.计算任务应用复杂计算任务。典型应用场景工具支持动作管理rosaction命令管理动作。话题监控rostopic

监控动作相关话题。节点信息查看rosnode

查看动作节点信息。命令行工具●

日志查看rqt_console

查看动作日志。●

连接显示rqt_graph显示动作连接。●

监控界面自定义动作监控界面。可视化工具最佳实践任务划分合理划分任务粒度。反馈设计设计有意义的反馈信息。错误处理考虑错误处理和异常情况。接口设计保持接口简洁明确。动作设计原则反馈频率控制反馈发布频率。超时设置合理设置超时时间。结构优化优化消息数据结构。数据控制避免反馈数据过大。性能优化总结解决方案系统特性4.2kW

12.5kW12.3kW

10.0%

WateHeatig8.9kW用户体验增强用户体验和调试能力。核心价值为长时间任务提供完整解决方案。45.6kW

37.2%26.4

kW

2