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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TopicServiceAction
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​

工具​

  • Groot2 — 行为树可视化编辑器

文档与教程​

参考​