ROS2动作通信详解
1️⃣ 核心概念
动作（Action）是ROS2中用于长时间运行任务的通信机制，包含三个核心部分：
- Goal：客户端发送的任务目标（如"移动到坐标(5,3)"）
- Feedback：执行过程中的进度反馈（如"当前已移动3米"）
- Result：任务完成后的最终结果（如"成功到达目标"）
2️⃣ 与服务/话题的区别
| 特性 | 服务(Service) | 话题(Topic) | 动作(Action) |
|---|---|---|---|
| 通信模式 | 同步请求-响应 | 异步发布-订阅 | 异步目标-反馈-结果 |
| 适用场景 | 快速完成的简单操作 | 持续数据流 | 长时间运行、需要进度反馈的任务 |
| 典型应用 | 开关传感器 | 传感器数据流 | 导航任务、机械臂控制 |
| 是否支持取消 | ❌ | ❌ | ✔️ |
3️⃣ 动作文件定义
创建.action文件定义通信结构（示例：MoveRobot.action）：
# Goal定义
geometry_msgs/Point target
---
# Result定义
bool success
string message
---
# Feedback定义
float32 progress
string status
4️⃣ 通信流程
5️⃣ 服务端代码示例
import rclpy
from action_msgs.msg import GoalStatus
from rclpy.action import ActionServerclass MoveRobotServer(Node):def __init__(self):super().__init__('move_robot_server')self._action_server = ActionServer(self,MoveRobot,'move_robot',self.execute_callback)async def execute_callback(self, goal_handle):# 执行任务while not done:# 发送反馈feedback_msg = MoveRobot.Feedback()feedback_msg.progress = current_progressgoal_handle.publish_feedback(feedback_msg)# 返回结果goal_handle.succeed()result = MoveRobot.Result()result.success = Truereturn result
6️⃣ 客户端代码示例
from rclpy.action import ActionClientclass MoveRobotClient(Node):def __init__(self):super().__init__('move_robot_client')self._action_client = ActionClient(self, MoveRobot, 'move_robot')def send_goal(self, target):goal_msg = MoveRobot.Goal()goal_msg.target = targetself._action_client.wait_for_server()self._send_goal_future = self._action_client.send_goal_async(goal_msg,feedback_callback=self.feedback_callback)self._send_goal_future.add_done_callback(self.goal_response_callback)def feedback_callback(self, feedback_msg):print(f'当前进度: {feedback_msg.progress}%')def goal_response_callback(self, future):goal_handle = future.result()if not goal_handle.accepted:returnself._get_result_future = goal_handle.get_result_async()self._get_result_future.add_done_callback(self.get_result_callback)def get_result_callback(self, future):result = future.result().resultprint(f'任务完成! 结果: {result.message}')
7️⃣ 常用命令行工具
# 查看可用动作列表
ros2 action list# 查看动作类型
ros2 action info /move_robot# 手动发送目标
ros2 action send_goal /move_robot MoveRobot "{target: {x: 5.0, y: 3.0}}"
8️⃣ 适用场景建议
✅ 使用动作的时机：
- 需要超过1秒的长时间任务
- 需要持续进度反馈
- 需要支持任务取消
- 需要处理可能的执行失败
❌ 不使用动作的情况：
- 瞬时完成的简单请求（改用服务）
- 单向数据流（改用话题）
- 需要实时性极高的通信（考虑自定义消息类型）
生命中真正重要的不是你遭遇了什么，而是你记住了哪些事，又是如何铭记的。 —加西亚·马尔克斯-\