练习ROS动作编程

news2025/9/21 14:11:40

ROS学习记录：动作编程

引言：

​ 通过本实验，我们将联系我们学过的动作编程，客户端发送一个运动目标,模拟小乌龟运动到目标位置的过程,包含服务端和客户端的代码实现，并且带有实时的位置反馈。

希望你在本次学习过后，能够有一定的收获！！！

推荐歌曲—失忆(正式版)-吕口口

​ 冲啊！！！！ ٩(͡๏̯͡๏)۶ ٩(͡๏̯͡๏)۶ ٩(͡๏̯͡๏)۶

文章目录

  • ROS学习记录：动作编程
  • 一、创建工作区间
      • **1.创建功能包**
      • **2.编译功能包**
  • 二、动作编程
      • 1.定义action文件
      • 2.创建cpp文件
      • 3.修改package.xml文件
      • 4.修改 CMakeLists.txt
      • 5.编译程序

一、创建工作区间

1.创建功能包

mkdir -p ~/catkin_ws/src
cd catkin_ws/src/
catkin_create_pkg learning_communication std_msgs rospy roscpp

2.编译功能包

cd ~/catkin_ws
catkin_make
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash

二、动作编程

1.定义action文件

gedit TurtleMove.action

# Define the goal 
float64 turtle_target_x  
# Specify Turtle's　target position 
float64 turtle_target_y 
float64 turtle_target_theta 
---
# Define the result 
float64 turtle_final_x 
float64 turtle_final_y 
float64 turtle_final_theta 
--- 
# Define a feedback message 
float64 present_turtle_x 
float64 present_turtle_y 
float64 present_turtle_theta

在这里插入图片描述

2.创建cpp文件

在learning_communication的src文件夹下，创建TurtleMove_server.cpp文件和TurtleMove_client.cpp文件

gedit TurtleMove_server.cpp
gedit TurtleMove_client.cpp

TurtleMove_server.cpp文件

  /*   　　　此程序通过通过动作编程实现由client发布一个目标位置 　　　然后控制Turtle运动到目标位置的过程  */ 
#include <ros/ros.h> #include <actionlib/server/simple_action_server.h> 
#include "learn_action/TurtleMoveAction.h" 
#include <turtlesim/Pose.h>  
#include <turtlesim/Spawn.h> 
#include <geometry_msgs/Twist.h>   
typedef actionlib::SimpleActionServer<learn_action::TurtleMoveAction> Server;   
struct Myturtle 
{     
     float x;     
     float y;     
     float theta; 
 }turtle_original_pose,turtle_target_pose;   
 ros::Publisher turtle_vel;  
 void posecallback(const turtlesim::PoseConstPtr& msg)  
 {    
 	ROS_INFO("Turtle1_position:(%f,%f,%f)",msg->x,msg->y,msg->theta);   
 	turtle_original_pose.x=msg->x;    
 	turtle_original_pose.y=msg->y;   
 	turtle_original_pose.theta=msg->theta;  
 }   
 // 收到action的goal后调用该回调函数 
 void execute(const learn_action::TurtleMoveGoalConstPtr& goal, Server* as) 
 {     
 	learn_action::TurtleMoveFeedback feedback;       
 	ROS_INFO("TurtleMove is working.");     
 	turtle_target_pose.x=goal->turtle_target_x;     
 	turtle_target_pose.y=goal->turtle_target_y;      
 	turtle_target_pose.theta=goal->turtle_target_theta;          
 	geometry_msgs::Twist vel_msgs;     
 	float break_flag;          
 	while(1)     
 	{           
 		ros::Rate r(10);                  
 		vel_msgs.angular.z = 4.0 * (atan2(turtle_target_pose.y-turtle_original_pose.y,                                    turtle_target_pose.x-turtle_original_pose.x)-turtle_original_pose.theta);         
 		vel_msgs.linear.x = 0.5 * sqrt(pow(turtle_target_pose.x-turtle_original_pose.x, 2) +                                       pow(turtle_target_pose.y-turtle_original_pose.y, 2));          
 		break_flag=sqrt(pow(turtle_target_pose.x-turtle_original_pose.x, 2) +                                         pow(turtle_target_pose.y-turtle_original_pose.y, 2));         
 		turtle_vel.publish(vel_msgs);
 		           
 		feedback.present_turtle_x=turtle_original_pose.x;         
 		feedback.present_turtle_y=turtle_original_pose.y;         
 		feedback.present_turtle_theta=turtle_original_pose.theta;         
 		as->publishFeedback(feedback);         
 		ROS_INFO("break_flag=%f",break_flag);         if(break_flag<0.1) break;         r.sleep();     }         // 当action完成后，向客户端返回结果         ROS_INFO("TurtleMove is finished.");         
 		as->setSucceeded();
}   
int main(int argc, char** argv) 
{     
	ros::init(argc, argv, "TurtleMove_server");     
	ros::NodeHandle n,turtle_node;     
	ros::Subscriber sub =turtle_node.subscribe("turtle1/pose",10,&posecallback);//订阅小乌龟的位置信息     
	turtle_vel = turtle_node.advertise<geometry_msgs::Twist>("turtle1/cmd_vel",10);//发布控制小乌龟运动的速度     
	// 定义一个服务器         
	Server server(n, "TurtleMove", boost::bind(&execute, _1, &server), false);        
	 // 服务器开始运行         
	 server.start();         
	 ROS_INFO("server has started.");     
	 ros::spin();       
	 return 0;
}

TurtleMove_client.cpp文件

#include <actionlib/client/simple_action_client.h> 
#include "learn_action/TurtleMoveAction.h" 
#include <turtlesim/Pose.h>  
#include <turtlesim/Spawn.h> 
#include <geometry_msgs/Twist.h>   
typedef actionlib::SimpleActionClient<learn_action::TurtleMoveAction> Client;   
struct Myturtle 
{     
	float x;     
	float y;   
	float theta; 
}turtle_present_pose;   
// 当action完成后会调用该回调函数一次 
void doneCb(const actionlib::SimpleClientGoalState& state,         const learn_action::TurtleMoveResultConstPtr& result) 
{     
	ROS_INFO("Yay! The TurtleMove is finished!");     
	ros::shutdown(); 
}   
// 当action激活后会调用该回调函数一次 
void activeCb() 
{     
	ROS_INFO("Goal just went active"); 
}   
// 收到feedback后调用该回调函数 
void feedbackCb(const learn_action::TurtleMoveFeedbackConstPtr& feedback) 
{     
	ROS_INFO(" present_pose : %f  %f  %f", feedback->present_turtle_x,                    feedback->present_turtle_y,feedback->present_turtle_theta); 
}   
int main(int argc, char** argv) 
{     
	ros::init(argc, argv, "TurtleMove_client");       
	// 定义一个客户端     
	Client client("TurtleMove", true);       
	// 等待服务器端     
	ROS_INFO("Waiting for action server to start.");     
	client.waitForServer();     
	ROS_INFO("Action server started, sending goal.");      
	 // 创建一个action的goal     
	 learn_action::TurtleMoveGoal goal;    
	 goal.turtle_target_x = 1;     
	 goal.turtle_target_y = 1;     
	 goal.turtle_target_theta = 0;       
	 // 发送action的goal给服务器端，并且设置回调函数     
	 client.sendGoal(goal,  &doneCb, &activeCb, &feedbackCb);       
	 ros::spin();      
	 return 0; 
}

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

3.修改package.xml文件

<build_depend>message_generation</build_depend>  
<build_depend>actionlib</build_depend>  
<build_depend>actionlib_msgs</build_depend>
<exec_depend>message_runtime</exec_depend>  
<exec_depend>actionlib</exec_depend>  
<exec_depend>actionlib_msgs</exec_depend>

在这里插入图片描述

4.修改 CMakeLists.txt

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

文件最后添加

add_executable(TurtleMove_client src/TurtleMove_client.cpp)
target_link_libraries(TurtleMove_client ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(TurtleMove_client ${PROJECT_NAME}_gencpp)  

add_executable(TurtleMove_server src/TurtleMove_server.cpp)
target_link_libraries(TurtleMove_server ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(TurtleMove_server ${PROJECT_NAME}_gencpp)

在这里插入图片描述

5.编译程序

cd ~/catkin_ws
catkin_make

编译成功

在这里插入图片描述

6.运行程序

程序代码

roscore

rosrun turtlesim turtlesim_node

source ./devel/setup.bash
rosrun learning_communication TurtleMove_server

source ./devel/setup.bash
rosrun learning_communication TurtleMove_client

结果图

在这里插入图片描述

最后感谢大佬友情链接：

  • https://blog.csdn.net/weixin_45137708/article/details/105351970

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