Kihagyás

08. ROS service, ROS action fogalma, felhasználása

Elmélet

Warning

ZH2 május 26. 10:45 F.05 terem

ROS Service

  • Request/reply communication
  • Use a client-server model
  • Similar to Remote Procedure Calls (RPC)
  • Blocking behavior by default (can be async)

ROS .srv files

int a
int b
---
int sum

#request constants
int8 FOO=1
int8 BAR=2
#request fields
int8 foobar
another_pkg/AnotherMessage msg
---
#response constants
uint32 SECRET=123456
#response fields
another_pkg/YetAnotherMessage val
CustomMessageDefinedInThisPackage value
uint32 an_integer

ROS Action

Image source: https://docs.ros.org/

  • Ideal for communication with slower processes, e.g. environmental inetarcion
  • Asynchronous communication (non-blocking)
  • Actions consist of a goal, feedback, and a result
  • Built on topics and services and function similarly to services
  • Actions are preemptable, (can be canceled while executing)
  • Provide steady feedback, unlike services which return a single response
  • Actions use a client-server model, similar to the publisher-subscriber model
  • An action client node sends a goal to an action server node that acknowledges the goal and returns a stream of feedback and a result.

ROS .action files

# Define the goal
uint32 dishwasher_id  # Specify which dishwasher we want to use
---
# Define the result
uint32 total_dishes_cleaned
---
# Define a feedback message
float32 percent_complete

Building custom interfaces (.msg , .srv and .action files)

Gyakorlat

1: Actions with Turtlesim

  1. Indítsunk el egy turtlesim node-ot és egy turtle_teleop_key-t. Figyeljük megy a G|B|V|C|D|E|R|T billentyűk lenyomásának hatását.

    ros2 run turtlesim turtlesim_node

    ros2 run turtlesim turtle_teleop_key

  2. Tanulmányozzuk a rendszer működését az alábbi parancsok segítségével:

    ros2 node info /turtlesim
ros2 node info /teleop_turtle
ros2 action list -t
ros2 action info /turtle1/rotate_absolute
ros2 interface show turtlesim/action/RotateAbsolute

  3. Küldjünk action goal-t a parancssorból:

    ros2 action send_goal /turtle1/rotate_absolute turtlesim/action/RotateAbsolute "{theta: 3.14}"

2: PSM grasp action

A következőkben ROS action server--client architektúrát fogunk implementálni. A korábban implementált psm_grasp.py funkcionalitását fogjuk két külön node-ra bontani az alább ábra szerint.

2.1: dVRK ROS2

  1. Indítsuk el a PSM1 RViz szimulációját. A dVRK konzolon ne felejtsünk el HOME-olni.

    # dVRK main console
ros2 run dvrk_robot dvrk_console_json -j ~/ros2_ws/install/sawIntuitiveResearchKitAll/share/sawIntuitiveResearchKit/share/console/console-PSM1_KIN_SIMULATED.json

    # ROS 2 joint and robot state publishers
ros2 launch dvrk_model dvrk_state_publisher.launch.py arm:=PSM1

    # RViz
ros2 run rviz2 rviz2 -d ~/ros2_ws/install/dvrk_model/share/dvrk_model/rviz/PSM1.rviz

    URDF-fel kapcsolatos hibák esetén

    locale  # check for UTF-8

sudo apt update && sudo apt install locales
sudo locale-gen en_US en_US.UTF-8
sudo update-locale LC_ALL=en_US.UTF-8 LANG=en_US.UTF-8
export LANG=en_US.UTF-8

locale  # verify settings

  2. Tanulmányozzuk a szimulátor működését ROS a tanult prancsok (ros2 topic list, ros2 topic echo ros2 run rqt_gui rqt_gui, stb.) használatával.

2.2: Grasp action létrehozása

  1. Hozzunk létre új csomagot ros2_course_msgs névvel:

    cd ros2_ws/src
ros2 pkg create --build-type ament_cmake ros2_course_msgs --dependencies action_msgs std_msgs geometry_msgs rosidl_default_generators

  2. Hozzuk létre a ros2_course_msgs/action/Grasp.action fájlt az alábbi tartalommal:

    # Goal
geometry_msgs/Point grasp_pos
---
# Result
bool success
---
# Feedback
string status

  3. Adjuk hozzá a következőt a CMakeLists.txt-hez az ament_package() sor elé:

    rosidl_generate_interfaces(${PROJECT_NAME}
    "action/Grasp.action"
    DEPENDENCIES geometry_msgs
)

  4. Adjuk hozzá a dependency-ket a package.xml-hez:

    <buildtool_depend>rosidl_default_generators</buildtool_depend>

<member_of_group>rosidl_interface_packages</member_of_group>

  5. Build-eljük a workspace-t:

    cd ~/ros2_ws
colcon build --symlink-install --cmake-args -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release

  6. Ellenőrizzük, hogy létrejött-e a Grasp action:

    source ~/ros2_ws/install/setup.bash
ros2 interface show ros2_course_msgs/action/Grasp

  7. A ros2_course csomag package.xml-jéhez adjuk hozzá a következő sort a ros2_course_msgsdependency beállításához:

    <exec_depend>ros2_course_msgs</exec_depend>

2.2: Grasp server implementálása

  1. Hozzunk létre új python forrásfájlt grasp_server.py névvel a ~/ros2_ws/src/ros2_course/ros2_course mappában. Adjuk meg az új entry point-ot a setup.py-ban a megszokott módon.

  2. Implementáljuk az action server-t. Induljunk ki a példából: https://docs.ros.org/en/foxy/Tutorials/Intermediate/Writing-an-Action-Server-Client/Py.html. A node funkcionalitása átemelhető a psm_grasp.py-ból. A node egy Grasp action-t vár, melynek hatására megragadja a goal-ban szerepló koordinátákon található tárgyat (a dummy markert).

    CLion interpreter

    CLion-ban az interpreterhez adjuk hozzá a /home/tamas/ros2_ws/install/ros2_course_msgs/lib/python3.8/site-packages elérési utat.

  3. Futtassuk az action server-t és teszteljük a működését parancssorból:

    ros2 run ros2_course grasp_server

    ros2 node info grasp_server
ros2 action list -t
ros2 action info /grasp
ros2 interface show ros2_course_msgs/action/Grasp
ros2 action send_goal --feedback /grasp ros2_course_msgs/action/Grasp "{grasp_pos: {x: 0.0, y: 0.0, z: -0.18}}"

2.3: Grasp client implementálása

  1. Hozzunk létre új python forrásfájlt grasp_client.py névvel a ~/ros2_ws/src/ros2_course/ros2_course mappában. Adjuk meg az új entry point-ot a setup.py-ban a megszokott módon.

  2. Implementáljuk az action client-et. Induljunk ki a példából: https://docs.ros.org/en/foxy/Tutorials/Intermediate/Writing-an-Action-Server-Client/Py.html. A node funkcionalitása átemelhető a psm_grasp.py-ból. A node feliratkozik a /dummy_target_marker topic-ra, és egy Grasp action request-et küld az action server-nek (`grasp_server') a marker megragadására.

  3. Futtassuk az action client-et (grasp_client) és a dummy_marker-t:

    ros2 run ros2_course dummy_marker

    ros2 run ros2_course grasp_client

3. IsPrime service

  1. Implementáljunk ROS Service-t, amely egy kapott természetes számról megállapítja, prím-e. Használjuk az implementált service-t. Kiindulhatunk ebből a példából: https://docs.ros.org/en/foxy/Tutorials/Beginner-Client-Libraries/Writing-A-Simple-Py-Service-And-Client.html.

Hasznos linkek