ROS2 Action Server

Introdução ao Action Server

Um Action Server no ROS2 é uma abstração que permite a execução de tarefas de longa duração que precisam de monitoramento e controle. Ele é utilizado quando o tempo de execução de uma tarefa pode variar, permitindo o envio de feedback contínuo ao cliente que solicitou a tarefa. Um exemplo clássico é mover um robô para um ponto específico, o que pode levar algum tempo e, durante esse período, é útil fornecer atualizações ao cliente ou até mesmo permitir o cancelamento da tarefa.

Os Action Servers são particularmente úteis em três cenários:

1. Tarefas Longas: A tarefa pode demorar mais do que uma simples chamada de serviço, como mover um robô para um destino ou realizar uma varredura de sensores.
2. Feedback: O cliente que requisita a ação pode precisar de informações contínuas sobre o progresso da tarefa.
3. Cancelamento: A tarefa pode ser cancelada antes de sua conclusão, e o sistema precisa tratar o cancelamento adequadamente.

Componentes de um Action Server

O Action Server no ROS2 tem quatro partes principais:

1. Objetivo (Goal): O cliente envia um objetivo (goal) para o Action Server, que representa a tarefa a ser realizada.
2. Feedback: O Action Server pode enviar feedback ao cliente sobre o progresso do objetivo.
3. Resultado: Quando o objetivo é alcançado (ou falha), o Action Server envia o resultado para o cliente.
4. Cancelamento: Um objetivo pode ser cancelado pelo cliente a qualquer momento, e o Action Server deve lidar com essa solicitação.

Action Server Base

Para auxiliar no desenvolvimento de Action Servers, o arquivo (action_base.py )[../util/action_base.py] fornece uma classe base que simplifica a criação de Action Servers. A classe BaseActionServer é uma subclasse de rclpy.node.Node e fornece métodos para lidar com a comunicação entre o Action Server e o cliente.

Métodos da Classe BaseActionServer

A classe BaseActionServer fornece os seguintes métodos para lidar com a comunicação entre o Action Server e o cliente: - O construtor da classe recebe as seguintes informações:

- `node`: O nó do Action Server.
- `action_type`: O tipo da ação que será registrada no sistema ROS2.
- `action_name`: Nome da ação que será registrada no sistema ROS2, semelhante ao nome de um tópico.

• O construtor da classe inicializa o Action Server ActionServer() que recebe:

  • self: O nó do Action Server.
  • action_type: O tipo da ação que será registrada no sistema ROS2.
  • action_name: Nome da ação que será registrada no sistema ROS2, semelhante ao nome de um tópico.
  • execute_callback: Função de callback que será chamada quando um objetivo é recebido. Essa função é responsável por executar a tarefa solicitada pelo cliente. Ela terá que ser implementada pelo usuário.
  • goal_callback: Função de callback que será chamada quando um objetivo é recebido. Essa função é responsável por processar o objetivo recebido.
  • handle_accepted_callback: Função de callback que será chamada quando um objetivo é aceito. Essa função é responsável por aceitar o objetivo recebido.
  • cancel_callback: Função de callback que será chamada quando um objetivo é cancelado. Essa função é responsável por cancelar a tarefa em execução.

Action Segue Linha

Para exemplificar o uso de um Action Server, fornecemos uma versão simplificada do nó segue_linha que utiliza um Action Server para seguir uma linha amarela no chão, no arquivo action_segue_linha.py. O Action Server SegueLinhaActionServer recebe um objetivo booleano que indica se o robô deve seguir a linha ou não.

Note como a função control e o image_callback só rodam quando o objetivo é aceito e a váriavel self._goal_handle é válida. Isso permite que o robô pare de seguir a linha quando o objetivo é cancelado.

Observe também a função execute_callback

    def execute_callback(self, goal_handle):
        self.get_logger().info('Executing goal...')

        while rclpy.ok():
            rclpy.spin_once(self)
            if self.robot_state == 'stop':
                break

        self._result_msg.success = True
        goal_handle.succeed()

        return self._result_msg

Essa função foi reescrita do action_base.py. Ela é responsável por executar a tarefa solicitada pelo cliente. No caso do SegueLinhaActionServer, a tarefa é seguir a linha amarela. A função roda até que o robô seja parado ou o objetivo seja cancelado. Quando o objetivo é concluído, a função retorna o resultado da tarefa, mas nesse caso, o robô não vai parar de seguir a linha até que o objetivo seja cancelado pelo cliente.