08. Action 通信 — Goal/Feedback/Result
概述
本示例通过 demo_xmake_action 包，演示 ROS 2 的 Action 通信模式。Action 是对 Service 的扩展，支持长时间运行的任务，并提供中间反馈和取消机制。
ROS 2 知识点：Action、Goal/Feedback/Result 生命周期、ActionServer、ActionClient、cancel
xmake 知识点：跨包依赖自定义 action 类型
ROS 2 知识
Topic vs Service vs Action
| 特性 | Topic | Service | Action |
|---|---|---|---|
| 模式 | 发布/订阅 | 请求/响应 | 目标/反馈/结果 |
| 同步性 | 异步 | 同步/异步 | 异步 |
| 反馈 | 无 | 无 | 有 |
| 取消 | 无 | 无 | 有 |
| 适用场景 | 连续数据流 | 快速操作 | 长时间任务 |
Action 生命周期
Client Server
│ │
│──── Send Goal ────────────────>│
│<─── Goal Response ────────────│
│ │ (执行中)
│<─── Feedback ─────────────────│
│<─── Feedback ─────────────────│
│<─── Feedback ─────────────────│
│<─── Result ───────────────────│
Action 内部基于 Topic 和 Service 实现：
- Goal Service：发送目标
- Result Service：获取结果
- Feedback Topic：接收反馈
- Status Topic：目标状态
示例代码
xmake.lua 构建配置
target("countdown_server")
set_kind("binary")
set_installdir("lib/demo_xmake_action")
add_files("src/countdown_server.cpp")
add_ros_deps("rclcpp", "rclcpp_action", "demo_xmake_interfaces")
注意 demo_xmake_interfaces 是跨包依赖 — 使用的 Countdown.action 定义在另一个包中。add_ros_deps() 会自动解析跨包依赖关系。
源码解读
ActionServer 需要处理三个回调：
action_server_ = rclcpp_action::create_server<Countdown>(
this, "countdown",
handle_goal, // 决定是否接受目标
handle_cancel, // 处理取消请求
handle_accepted // 目标被接受后执行
);
ActionClient 通过 SendGoalOptions 设置回调：
auto options = rclcpp_action::Client<Countdown>::SendGoalOptions();
options.goal_response_callback = ...; // 目标是否被接受
options.feedback_callback = ...; // 接收反馈
options.result_callback = ...; // 接收结果
构建与运行
# 先构建接口包
colcon build --packages-select demo_xmake_interfaces
# 再构建 action 包
colcon build --packages-select demo_xmake_action
source install/setup.bash
# 终端 1：启动 Action 服务端
ros2 run demo_xmake_action countdown_server
# 终端 2：启动 Action 客户端
ros2 run demo_xmake_action countdown_client
验证
# 查看 action 列表
ros2 action list
# 输出: /countdown
# 查看 action 信息
ros2 action info /countdown
# 通过 CLI 发送 goal
ros2 action send_goal /countdown demo_xmake_interfaces/action/Countdown \
"{target_number: 3}" --feedback
xmake 知识点小结
| 特性 | 说明 |
|---|---|
| 跨包依赖 | add_ros_deps("demo_xmake_interfaces") 引用其他包的接口 |
rclcpp_action 依赖 | Action 需要额外的 rclcpp_action 包 |
内容扩展
以下资源可帮助你深入了解本章涉及的技术领域。
开源项目
- BehaviorTree.CPP — 行为树框架（常与 Action 配合）
- nav2_behavior_tree — Nav2 行为树节点
工具
- Groot2 — 行为树可视化编辑器