ROS动作编程-----小乌龟移动到指定的位置，并且实时更新位置信息
ros进行动作编程是进行嵌入式开发的一个核心步骤，也是帮助我们更好的了解机器学习的一项重要基础，通过动作编程，我们可以了解到机器人是如何进行我们人类行为得规划的，这也为我们未来进入人工智能打下一个良好的开端
本次博客，林君学长主要让大家知道，如何让ros系统机器人ros如何通过我们认为代码运行打指定的位置，话不多说，一起来看步骤吧！
一、在工程包中创建项动作编程需要的文件
1、创建小乌龟移动的“服务文件”turtleMove.cpp
1）、新建一个终端，这里命名为终端1,然后进入工程包comm下的src文件中
cd ~/ros/src/comm/src
这里ros是我自己的工作空间、comm为我自己的项目工程包
2）、新建服务文件turtleMove.cpp
touch turtleMove.cpp
3)、将如下C++语言代码写入turtleMove.cpp文件中，保存后关闭！
.打开turtleMove.cpp文件
gedit turtleMove.cpp
.写入如下代码命令：
注意：以下的代码文件请小伙伴们参考自己ros工程包进行修改，例如我的工程包是comm,下面的某些代码就是comm,你们的不是，请自行修改过来哦！建议初次学习创建的文件名和我的一样，这样就不用修改太多，只需要在代码中修改自己的工程包名就好
/*
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 "comm/turtleMoveAction.h"
#include <turtlesim/Pose.h>
#include <turtlesim/Spawn.h>
#include <geometry_msgs/Twist.h>
typedef actionlib::SimpleActionServer<comm::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 comm::turtleMoveGoalConstPtr& goal, Server* as)
{
comm::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");
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;
}
到这里，我们的服务文件就创建完毕，如下所示：
2、创建小乌龟“发布目标位置文件”turtleMoveClient.cpp
1）、在相同的目录下，创建“发布目标位置”文件turtleMoveClient.cpp
touch turtleMoveClient.cpp
2)、将如下C++代码写入目标位置文件turtleMoveClient.cpp中，如下：
.打开turtleMoveClient.cpp文件
gedit turtleMoveClient.cpp
.写入如下代码命令：
注意：同样的，以下的代码文件请小伙伴们参考自己ros工程包进行修改，例如我的工程包是comm,下面的某些代码就是comm,你们的不是，请自行修改过来哦！建议初次学习创建的文件名和我的一样，这样就不用修改太多，只需要在代码中修改自己的工程包名就好
#include <actionlib/client/simple_action_client.h>
#include "comm/turtleMoveAction.h"
#include <turtlesim/Pose.h>
#include <turtlesim/Spawn.h>
#include <geometry_msgs/Twist.h>
typedef actionlib::SimpleActionClient<comm::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 comm::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 comm::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, "turtleMoveClient");
// 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
comm::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;
}
到这里，我们让小乌龟移动的目标位置文件也创建成功了，如下：
3、在功能包目录下创建action文件夹
1）、进入工程包目录
cd ~/ros/src/comm
2）、创建action文件夹
mkdir action
现在我们的action文件夹就创建好了，如下：
4、在action文件夹下创建turtleMove.action文件
action是动作编程里的处理代码，相当于servlet，一个用户的请求发过来，交个action处理，处理完了返回需要返回的界面，其实就是一个自己写的类，让这个类处理，这个类里有很多方法，交给你指定的方法处理
1）、进入action文件夹
cd action
2）、创建turtleMove.action文件
touch turtleMove.action
3)、将如下代码写入turtleMove.action文件中，如下：
打开文件
gedit turtleMove.action
写入如下代码：
# 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
到这里，我们的turtleMove.action动作文件就创建好了，如下：
二、修改CMakeLists.txt文件内容
1、进入工程包comm目录下
cd ~/ros/src/comm
2、打开CMakeLists.txt文件
sudo gedit CMakeLists.txt
3、将如下代码添加到CMakeLists.txt文件末尾
1）、在CMakeLists.txt文件末尾添加如下代码：
add_executable(turtleMoveClient src/turtleMoveClient.cpp)
target_link_libraries(turtleMoveClient ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(turtleMoveClient ${PROJECT_NAME}_gencpp)
add_executable(turtleMove src/turtleMove.cpp)
target_link_libraries(turtleMove ${catkin_LIBRARIES})
add_dependencies(turtleMove ${PROJECT_NAME}_gencpp)
如下所示：
2、在该文件中找到find_package函数方法，修改为如下：
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
roscpp
rospy
std_msgs
message_generation
actionlib_msgs
actionlib
)
如下所示：
3）、继续在该文件中找到add_action_files函数一项，默认是用#注释掉了的，这里我们找到后修改为如下代码：
add_action_files(
FILES
turtleMove.action
)
注意：以上turtleMove.action为我们在action文件夹下面创建的文件名字turtleMove.action
如下：
4）、继续在该文件中找到generate_messages函数一项，默认也是#注释，这里修改为如下代码：
generate_messages(
DEPENDENCIES
std_msgs
actionlib_msgs
)
如下所示：
5）、找到catkin_package函数一项，修改为如下代码：
# INCLUDE_DIRS include
# LIBRARIES comm
# CATKIN_DEPENDS roscpp rospy std_msgs
# DEPENDS system_lib
CATKIN_DEPENDS roscpp rospy std_msgs
message_runtime
如下所示：
点击保存、关闭，这里，我们的CMakeLists.txt就修改好了！接下来我们就需要修改package.xml文件内容了：
三、修改package.xml文件内容
1、打开package.xml文件
gedit package.xml
2、将文件中build_depend一栏、替换为如下代码：
<buildtool_depend>catkin</buildtool_depend>
<build_depend>roscpp</build_depend>
<build_depend>rospy</build_depend>
<build_depend>std_msgs</build_depend>
<build_depend>message_generation</build_depend>
<build_depend>actionlib</build_depend>
<build_depend>actionlib_msgs</build_depend>
<build_export_depend>roscpp</build_export_depend>
<build_export_depend>rospy</build_export_depend>
<build_export_depend>std_msgs</build_export_depend>
如下所示：
3、将文件中exec_depend一栏、替换为如下代码：
<exec_depend>roscpp</exec_depend>
<exec_depend>rospy</exec_depend>
<exec_depend>std_msgs</exec_depend>
<exec_depend>message_runtime</exec_depend>
<exec_depend>actionlib</exec_depend>
<exec_depend>actionlib_msgs</exec_depend>
点击保存关闭，我们的package.xml文件就修改好了！
四、运行程序进行测试
1、编译我们的测试文件
1）、进入我们的项目工程空间
cd ~/ros
2）、编译文件
catkin_make
出现如下图所示编译为100%则为成功，不成功则可根据错误提示修改：
2、注册程序
source ./devel/setup.bash
3、新建一个终端，命令为终端2，启动ros
roscore
该终端请不要关闭
4、再新建一个终端，命名为终端3，运行我们的小海龟，出现小海龟窗口，我们命名为窗口3
5、在新建一个终端，命名为终端4，运行我们的目标位置程序代码：
注意：在终端4上操作
1）、进入ros工作空间
cd ~/ros
2)、程序注册
source ./devel/setup.bash
3）、运行turtleMoveClient.cpp，记住，输入该命令，但不忙按回车
rosrun comm turtleMoveClient
6、进行测试
在测试开始，建议如下页面排版，方便观察：
1）、在终端1运行turtleMove，记住，输入如下命令，也不忙按回车
rosrun comm turtleMove
2）、开始测试，终端1回车、终端4回车，出现如下画面，则我们动作编程的实验完美成功：
通过下图，我们可以看到，终端4在实时更新小乌龟的位置，而窗口3则显示小乌龟的移动路径
3）、实验成功，我们在终端1 Ctrl+c关闭运行的程序，完成实验！
以上就是本次实验的ros动作编程啦，是不是很简单，用心体验一下代码的作用吧！欢迎浏览陈一月的编程岁月博客，有查阅的小伙伴们记得点赞、关注哦！遇到问题的小伙伴记得在评论区留言，林君学长耐心为大家解答！这个学长不太冷！
陈一月的又一天编程岁月！^ _ ^
评论（0）
您还未登录，请登录后发表或查看评论