[Goal] ROS에서 사용되는 action에 대해 개념을 알아보기
[Result Github]
[Reference Site]
- Action Summary
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(1) ROS Wiki
[ http://wiki.ros.org/actionlib#CA-01a90787f036b7f609402261d9a26d106ea379bb_1 ]
(2) Action, Action Server, Action Client 설명
[ https://swimminglab.tistory.com/100 ]
- Action Class
- Reference Github
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(1) Donguk Seo Github
[ https://github.com/SeoDU/RRT.git ]
[Problem Definition]
- Subscriber 의 경우에는 ros::spin()에 의해 지속적으로 메세지를 queue에 저장을 하는데 이들이 있는 main문에서 주로 사용됨
- 하지만, 메세지 정보를 주고 받는 함수가 따로 정의한 외부함수(예를 들면, node A의 function B, node C의 function D에서, B와 D에서 메세지를 주고 받는 경우)라면 이때는 subscriber를 사용할 수 없다고 생각이 들었음
- 해당 정보를 다른 노드에 주고 결과 값이 생길 때 받는 행위를 할 수 있는 action을 공부하게 됨
[Subscriber & Service & Action]
- Subscriber: ros::spin()이 계속 돌면서 queue에 해당 메세지를 넣어주는 작업 진행 (지속적으로 진행)
- Service: 해당 메세지가 어떤 조건을 만족했을 때 메세지를 받아주는 작업 진행 (특정 조건에 사용)
- Action: 원하는 정보를 담아 보내면 해당 결과를 받는 작업 진행 (특정 조건에 사용)
- Service vs Action 의 차이
- Service는 여러 개가 존재하면 순차적으로 조건이 만족하면 다음 service로 넘어감 (현재 진행중인 service의 request가 처리되는 동안, 다른 service는 기다려야함)
- Action은 여러 개가 존재하면 첫번 째의 action에 대한 결과가 나오지 않았음에도 불구하고 다른 작업이 진행 가능 (여러 개의 topic이 같이 실행 될 수 있음)
[Action]
- Action에는 Client와 Server라는 개념이 존재하고 각각 노드라고 인식하면 훨신 이해하기 편함
- Client: 원하는 결과를 얻기 위한 정보를 server에 보내는 역할 및 server에서 처리하고 원하는 결과를 수신
- Server: client가 원하는 결과를 얻기 위한 정보를 받아 처리 후 원하는 결과를 client에 전송
- Action에는 5가지 topic을 주고 받음
- Client →Server
- Goal: 원하는 결과를 얻기 위한 정보들이 담겨 있음
- Cancel: feedback을 지속적으로 받다가 client가 goal을 취소하고 싶은 경우 사용
- Server → Client
- Status: server가 작업중인 동안 client가 다른 일을 할 수 있도록 server의 상태를 알려줌
- Result: 요청된 작업이 끝나면 client에게 요청한 결과를 전달
- Feedback: 원하는 결과에 얼마나 달성했는지 지속적으로 client에게 보내줌
- Client →Server
[Overall Process]
- 단순히 subscribe만 진행하여 panorama image로 stitching 해서 결과를 보여주던 코드를 기반하여 action으로 변경
▶ Reference Code
- https://github.com/SungJaeShin/Stitching_Image.git
- 목표
- Client에서 2개의 이미지를 server에 전송
- Server에서 2개의 이미지를 받아 panorama Image로 생성
- Panorama image가 생성이 완료될 때만 client에 전송
- Client에서 panorama image를 받아 publish 하여 rqt_image_view로 볼 수 있게 진행
(1) Make Action file
- “action” 이라는 폴더를 생성하고 action 파일을 생성
# Define the goal
int32 index
sensor_msgs/Image img1 # Specify which dishwasher we want to use
sensor_msgs/Image img2
---
# Define the result
int32 pano_index
sensor_msgs/Image panoImg
---
# Define a feedback message
bool is_make_pano
(2) Include CMakeList.txt & package.xml file
- Custom으로 생성한 action 파일을 각각 추가시켜줌
[In CMakeList.txt]
find_package(catkin REQUIRED COMPONENTS
**actionlib actionlib_msgs genmsg**)
## Generate actions in the 'action' folder
add_action_files(
FILES
**image.action**
)
## Generate added messages and services with any dependencies listed here
generate_messages(
DEPENDENCIES
**actionlib_msgs**
)
catkin_package(
INCLUDE_DIRS include ${catkin_INCLUDE_DIRS}
CATKIN_DEPENDS **actionlib**
)[In package.xml]
<build_depend>actionlib</build_depend>
<build_depend>actionlib_msgs</build_depend>
<build_export_depend>actionlib</build_export_depend>
<build_export_depend>actionlib_msgs</build_export_depend>
<exec_depend>actionlib</exec_depend>
<exec_depend>actionlib_msgs</exec_depend>
(3) Make Client Node
- include header
// Action Client Related
#include <actionlib/client/simple_action_client.h>
#include <actionlib/client/terminal_state.h>
#include <Action_tutorial/imageAction.h>-
- action file 명이 image.action임에도 불구하고 custom action file을 가지고 오려면 다음과 같이 헤더에 <${package_name}/${action_name}Action.h> 이렇게 Action이 추가됨
- main.cpp
// Publisher initialization
ros::Publisher pub_pano = nh.advertise<sensor_msgs::Image>("PanoramaImage", 100);
// Client initialization
actionlib::SimpleActionClient<Action_tutorial::imageAction> client("imgAction", true);
// Will wait for infinite time
client.waitForServer();
// Goal, Result initialization
Action_tutorial::imageGoal goal;
Action_tutorial::imageResultConstPtr result;
// Put in goal information
goal.index = sequence;
goal.img1 = img1;
goal.img2 = img2;
// To send Server
client.sendGoal(goal);
// Wait for Server output
bool finished_before_timeout = client.waitForResult(ros::Duration(5));
if(finished_before_timeout)
{
result = client.getResult();
ROS_WARN("Get Pano Img Index: %i", result -> pano_index);
pub_pano.publish(result -> panoImg);
}
else
ROS_INFO("Action did not finish before the time out.");-
- SimpleActionClient는 client를 정의할 때 사용
- client("imgAction", true)에서 “imgAction”은 서버 이름, true은 계속 server 내용 수신
- waitForServer()는 server가 시작되기 전까지 계속 대기
- Action_tutorial::imageGoal goal는 목표를 위한 정보를 담는 action 정의
- 여기서도 image 이름인데 목표를 위한 변수는 imageGoal로 정의
- client.sendGoal(goal)는 server에 전송
- client.waitForResult(ros::Duration(5)) server로부터 5초동안 result를 기다림
- client.getResult()는 action에서 정의한 result 값을 server로부터 가지고 옴
- 여기서는 image에서 sensor_msg::Image & int32 값을 server로부터 받을 수 있음
(4) Make Server Node
- include header
// Action Server Related
#include <actionlib/server/simple_action_server.h>
#include <Action_tutorial/imageAction.h>-
- action file 명이 image.action임에도 불구하고 custom action file을 가지고 오려면 다음과 같이 헤더에 <${package_name}/${action_name}Action.h> 이렇게 Action이 추가됨
- main.cpp
// Server initialization
actionlib::SimpleActionServer<Action_tutorial::imageAction> server;
// Feedback, Result initialization
Action_tutorial::imageFeedback feedback;
Action_tutorial::imageResult result;
bool success;
// Consturctor including NodeHandle
ImgServer(ros::NodeHandle &n)
: nh(n), server(nh, "imgAction", boost::bind(&ImgServer::execute, this, _1), false)
{
server.start();
}
// Get client message and do execute get final goal
void execute(const Action_tutorial::imageGoalConstPtr &goal)
{
success = false;
// Get client information
int cur_index = goal -> index;
sensor_msgs::Image image1 = goal -> img1;
sensor_msgs::Image image2 = goal -> img2;
cv_img1 = sensorMsg2cvMat(image1);
cv_img2 = sensorMsg2cvMat(image2);
makePanoImg(cv_img1, cv_img2, cv_pano_img, cur_index);
if(success)
{
sensor_msgs::Image pano = cvMat2sensorMsg(cv_pano_img, image1.header);
// Put result of final goal
result.pano_index = cur_index;
result.panoImg = pano;
ROS_WARN("Success Panorama Image !!");
// To send client using result
server.setSucceeded(result);
}
}-
- SimpleActionServer는 server를 정의할 때 사용
- Action_tutorial::imageFeedback feedback는 feedback을 정의할 때 사용
- 여기서도 image 이름인데 feedback를 위한 변수는 imageFeedback으로 정의
- Action_tutorial::imageResult result는 목표에 대한 결과 값을 정의할 때 사용
- 여기서도 image 이름인데 결과를 위한 변수는 imageResult으로 정의
- server(nh, "imgAction", boost::bind(&ImgServer::execute, this, _1), false)에서 "imgAction"은 서버 이름, &ImgServer::execute goal을 받아서 수행할 함수 이름, false는 자동적으로 서버를 킴
- server.start() 서버를 시작하는 flag
- server.setSucceeded(result)는 client에게 목표에 대한 결과 값을 전송
[Others]
- Action client & server 의 경우, “무조건 constructor에서 정의를 해두어야 함”
- Client의 경우에는 main.cpp에서 정의해도 무관
- actionlib::SimpleClientGoalState query_state의 경우 class 변수로 미리 생성해두면 constructor에서 추가로 정의 해두어야함
- (해당 error 내용) error: no matching function for call to ‘actionlib::SimpleClientGoalState::SimpleClientGoalState()’
- ros::init 보다 먼저 ros action 관련 client 또는 server 노드를 먼저 실행시키면 안되고 항상 먼저 ros::init 뒤에 정의를 해두어야함
- (해당 error 내용) [Fatal]: You must call ros::init() before creating the first NodeHandle
- Reference site
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- (해당 error 내용) [Fatal]: You must call ros::init() before creating the first NodeHandle