機(jī)器人是一個(gè)復(fù)雜的智能系統(tǒng)，并不僅僅是鍵盤遙控運(yùn)動(dòng)、識(shí)別某個(gè)目標(biāo)這么簡(jiǎn)單，我們需要實(shí)現(xiàn)的是送餐、送貨、分揀等滿足具體場(chǎng)景需求的機(jī)器人。

在這些應(yīng)用功能的實(shí)現(xiàn)中，另外一種ROS通信機(jī)制也會(huì)被常常用到——那就是動(dòng)作。從這個(gè)名字上就可以很好理解這個(gè)概念的含義，這種通信機(jī)制的目的就是便于對(duì)機(jī)器人某一完整行為的流程進(jìn)行管理。

通信模型

舉個(gè)例子，比如我們想讓機(jī)器人轉(zhuǎn)個(gè)圈，這肯定不是一下就可以完成的，機(jī)器人得一點(diǎn)一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，直到360度才能結(jié)束，假設(shè)機(jī)器人并不在我們眼前，發(fā)出指令后，我們根本不知道機(jī)器人到底有沒有開始轉(zhuǎn)圈，轉(zhuǎn)到哪里了？

OK，現(xiàn)在我們需要的是一個(gè)反饋，比如每隔1s，告訴我們當(dāng)前轉(zhuǎn)到多少度了，10度、20度、30度，一段時(shí)間之后，到了360度，再發(fā)送一個(gè)信息，表示動(dòng)作執(zhí)行完成。

這樣一個(gè)需要執(zhí)行一段時(shí)間的行為，使用動(dòng)作的通信機(jī)制就更為合適，就像裝了一個(gè)進(jìn)度條，我們可以隨時(shí)把控進(jìn)度，如果運(yùn)動(dòng)過程當(dāng)中，我們還可以隨時(shí)發(fā)送一個(gè)取消運(yùn)動(dòng)的命令。

客戶端/服務(wù)器模型

動(dòng)作和服務(wù)類似，使用的也是客戶端和服務(wù)器模型，客戶端發(fā)送動(dòng)作的目標(biāo)，想讓機(jī)器人干什么，服務(wù)器端執(zhí)行動(dòng)作過程，控制機(jī)器人達(dá)到運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)，同時(shí)周期反饋動(dòng)作執(zhí)行過程中的狀態(tài)。

客戶端發(fā)送一個(gè)運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)，想讓機(jī)器人動(dòng)起來，服務(wù)器端收到之后，就開始控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)，一邊運(yùn)動(dòng)，一邊反饋當(dāng)前的狀態(tài)。

如果是一個(gè)導(dǎo)航動(dòng)作，這個(gè)反饋可能是當(dāng)前所處的坐標(biāo)，如果是機(jī)械臂抓取，這個(gè)反饋可能又是機(jī)械臂的實(shí)時(shí)姿態(tài)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行結(jié)束后，服務(wù)器再反饋一個(gè)動(dòng)作結(jié)束的信息。整個(gè)通信過程就此結(jié)束。

一對(duì)多通信

和服務(wù)一樣，動(dòng)作通信中的客戶端可以有多個(gè)，大家都可以發(fā)送運(yùn)動(dòng)命令，但是服務(wù)器端只能有一個(gè)，畢竟只有一個(gè)機(jī)器人，先執(zhí)行完成一個(gè)動(dòng)作，才能執(zhí)行下一個(gè)動(dòng)作。

同步通信

既然有反饋，那動(dòng)作也是一種同步通信機(jī)制，之前我們也介紹過，動(dòng)作過程中的數(shù)據(jù)通信接口，使用.action文件進(jìn)行定義。

由服務(wù)和話題合成

大家再仔細(xì)看下上邊的動(dòng)圖，是不是還會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)隱藏的秘密。

動(dòng)作的三個(gè)通信模塊，竟然有兩個(gè)是服務(wù)，一個(gè)是話題，當(dāng)客戶端發(fā)送運(yùn)動(dòng)目標(biāo)時(shí)，使用的是服務(wù)的請(qǐng)求調(diào)用，服務(wù)器端也會(huì)反饋一個(gè)應(yīng)帶，表示收到命令。

動(dòng)作的反饋過程，其實(shí)就是一個(gè)話題的周期發(fā)布，服務(wù)器端是發(fā)布者，客戶端是訂閱者。

沒錯(cuò)，動(dòng)作是一種應(yīng)用層的通信機(jī)制，其底層就是基于話題和服務(wù)來實(shí)現(xiàn)的。