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目录
- 一、通信框架
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- 1.1 基本介绍
- 1.2 基本通信流程
- 二、Action 与 Topic 、 Service
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- 2.1 场景适用对比
- 2.2 通信机制特性对比
- 三、Action 消息定义
一、通信框架
1.1 基本介绍
Action 是 ROS2 中专为长时间运行的任务设计的，它结合了 Service 的请求-响应模式和 Topic 的持续数据流，提供了：
- Goal（目标）：客户端发送的任务请求
- Feedback（反馈）：执行过程中的实时进度
- Result（结果）：任务最终完成状态
Action 基于 Topic 和 Service 构建，功能与Service类似，但Action可以取消。此外，它提供持续的反馈，而Service只返回一次响应。
Action 底层由 5 个通信通道组成：3 个 Service + 2 个 Topic。
| /send_goal | Service | Client → Server | 提交目标，Server 返回是否接受 |
| /cancel_goal | Service | Client → Server | 取消目标 |
| /get_result | Service | Client → Server | 最终结果（含状态） |
| /feedback | Topic | Server → Client | 任务执行中的周期性反馈 |
| /status | Topic | Server → Client | 所有 Goal 的状态变更通知 |
Action 服务启动后，可以使用如下指令查看底层通道（默认隐藏，需要加参数显示）：
ros2 service list –include-hidden-services
ros2 topic list –include-hidden-topics
查看结果示例（其中 fibonacci 为 Action 名字）：
$ ros2 service list –include-hidden-services
/fibonacci/_action/cancel_goal
/fibonacci/_action/get_result
/fibonacci/_action/send_goal
$ ros2 topic list –include-hidden-topics
/fibonacci/_action/feedback
/fibonacci/_action/status
1.2 基本通信流程
Actions 使用客户端-服务器模型，类似于发布者-订阅者模型。“Action 客户端”节点向“Action 服务器”节点发送目标，后者确认目标并返回反馈流和结果。
通信流程底层逻辑：
如果任务耗时且需要实时进度，则适合使用Action。
Action 典型应用场景：
机器人导航 → "去厨房" (Goal) → "距离5m…" (Feedback) → "已到达" (Result)
机械臂控制 → "转到90°" (Goal) → "当前45°…" (Feedback) → "到位" (Result)
图像处理 → "识别物体" (Goal) → "处理50%…" (Feedback) → "结果" (Result)
系统校准 → "校准传感器" (Goal) → "第3/5步…" (Feedback) → "完成" (Result)
任务调度 → "执行任务A" (Goal) → "子任务2/5…" (Feedback) → "完成" (Result)
二、Action 与 Topic 、 Service
2.1 场景适用对比
| 传感器数据流 | √ | × | × |
| 一次性查询 | × | √ | × |
| 导航到目标点 | × | 无进度 | √ |
| 机械臂运动 | × | 无进度 | √ |
| 文件下载/处理 | × | 无进度 | √ |
2.2 通信机制特性对比
| 通信模式 | 发布-订阅 | 请求-响应 | 目标-反馈-结果 |
| 方向 | 单向（多对多） | 双向（一对一） | 双向（一对一） |
| 同步/异步 | 异步 | 同步 | 异步 |
| 持续性 | 持续数据流 | 一次性 | 持续到完成 |
| 进度反馈 | × | × | √ |
| 可取消 | × | × | √ |
| 执行时间 | 无限制 | 应短（<1s） | 可长 |
| 典型频率 | 10~1000Hz | 按需 | 按需 |
三、Action 消息定义
Action 消息定义在 .action 文件中，三个部分用 — 分隔：
# Goal —— 客户端发送的目标内容
<类型> <字段名>
—
# Result —— 服务端返回的最终结果
<类型> <字段名>
—
# Feedback —— 服务端发布的实时反馈
<类型> <字段名>
一个控制机械臂的action示例：
# Goal
float64 target_angle # 目标角度 (弧度)
float64 speed # 速度因子 (0.1~2.0)
—
# Result
bool success # 是否成功
float64 final_angle # 最终角度
float64 elapsed_time # 耗时(秒)
string message # 描述信息
—
# Feedback
float64 current_angle # 当前角度
float32 progress_percent # 进度百分比
string status # 状态描述
