actionlib的身世之谜

不知道为什么会把这么严肃认真的一篇技术整理贴起这么一个故事会风格类似的名字，就这样吧:^)shenmegui

园子里有人整理了actionlib的初学者教程，我来整理下actionlib的细节描述吧。初版偏向于逐字翻译+少量个人理解。等我再长大一些感悟更多的时候再修改更新我的更多理解。我boss说开始学ROS相关就是会很乱的。我是一个喜欢划分割线的奇女子~\(≧▽≦)/~

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一、服务端描述

1）goal是在ActionClient端启动的（client会发送sendgoal嘛），一旦ActionServer接收到goal请求，它就会为这个goal创建一个状态机来追踪goal的状态转换，重复三遍，状态机是跟踪goal的不是跟踪ActionServer的：

zou是这个状态转换图，下面来细说这些个状态：

2）服务端状态

• 这些状态的转换大多是服务的实施者触发的（这么生硬的翻译，其实就是服务的程序下同），用小一串命令：

  • setAccepted - 检查到有goal之后，决定开始处理它

  • setRejected - 检察到goal后，决定不去处理它，因为它是个无效请求（溢出，资源不可用，无效等）

  • setSucceeded - 告知goal被正确执行

  • setAborted - 告知goal在处理时遇到了问题不得不被终止了

  • setCanceled - 告知因cancle请求，goal不再被执行了

  action client也能异步触发状态转换：

  • CancelRequest: 客户端通知action server它想要server停止处理这个goal服务端状态

服务端状态

中间状态

（前面说了，simple的状态有三个，就是等待执行挂起）

• Pending - goal还没有被ActionServer处理

• Active - goal正在被AS处理

• Recalling - goal没有被处理并且从客户端已发送取消它的命令，但AS还不确定goal已经被取消了（时差导致的？）

• Preempting - goal正被处理呢，从AC端收到了取消请求，但AS还不确定goal已经被取消了

终点状态

• Rejected - AC没有发cancle请求，goal被AS不处理直接拒绝了The goal was rejected by the action server without being processed and without a request from the action client to cancel

• Succeeded - goal被AS成功实现 was achieved successfully by the action server

• Aborted - goal被AS终止没有AC的cancle请求

• Recalled - 在AS开始执行之前这个goal被另一个goal或者cancle请求取消了

• Preempted - 处理中的goal被另一个goal或者AC的取消请求给取消了

并发问题

setAccepted-CancelRequest vs CancelRequest-setAccepted:

直接的说就是AS能在收到CR之后仍然能把goal给SA。这是因为执行CR的异步竞争机制，那是，因为除了server之外的其他代码触发了状态转换，server不能确定现在到底是在[PENDING]还是 [RECALLING]状态。

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二、客户端描述

1）客户端状态机

actionlib中，认为server的状态机是主机，client的状态机是从机/耦合机，它在追随主机的状态。

2）客户端转换

服务端触发转换

• Reported [State]: 因为client在追随主机状态，很多状态的转换都是通知自己状态转换后触发client的状态转换

• Receive Result Message: 这种状态，server给client发送result message。接收到result就意味着追踪这个goal 结束了

客户端触发转换

• Cancel Goal: 请求server停止处理这个goal

"略过" 状态

• 鉴于ROS是基于传输层协议，非常有可能client并不能收到所有server状态的更新。因此，我们允许客户端状态机“略过”server的触发状态

  • Example: 客户端在 [WAITING FOR GOAL ACK]状态， 收到 [PREEMPTED]server的更新状态, 客户端状态可以跳过 [ACTIVE]状态，直接转移到  [WAITING FOR RESULT]状态

• 因为多AC可以连接单一AS，因此允许一个client取消另一个client的goal。因此当收到server的[RECALLING]状态时允许client从 [PENDING] 转移到 [RECALLING]状态

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三、Action接口和传输协议

Action客户端和服务端通过预定义的action协议交流。这个action协议依赖ROS topics在一个ROS规定的命名空间中传递消息

• ROS Messages

  • goal - 用于给目标发送新的服务

  • cancel - 用来给服务发送取消命令

  • status - 用来通知当前状态下系统中所有goal的状态

  • feedback - 用来给客户端定期定期发送辅助信息

  • result - 用来在goal完成后给发送客户端一次信息

1）数据组合和goal ID

　　goal ID是字符串类型字段

------明天写*^_^*

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四、协议

1）Simple Action Client

一般，高层的应用和可执行文件并不关心goal是否被处理或是否完整。他们才不关心中间状态呢。Simple Action Client的原始客户端状态机只有三个状态：Pending, Active, & Done

1.1）客户端状态模糊

　　单独客户端状态是不够确定SimpleClient状态的,但这很容易通过观察客户端状态转移来解决.如果客户端状态转移并未使SC状态转移.SC状态就不更新.

　　栗子:如果客户端从RECALLING转移到WAITING FOR RESULT,SC的状态仍然在PENDING.

1.2)多goal协议

　　Simple Action Client一次只追踪一个goal。当用户使用simple client发送一个goal时， 它会取消前一个goal的所有回调并使停止追踪它的状态，注意它并不是取消前一个goal!

1.3）线程模式（C++）

　　基于简单的action客户端结构，用户决定是否要自旋另一个线程

• 不要额外线程 (推荐)

  • 客户端所有用户都注册到全局回调队列
  • 用户的action回调是从ros::spin中回调的，因此，阻断用户的动作回调会组织全局回调队列被服务端处理

• 自旋一个线程

  • action client的所有订阅者都会注册到一个回调队列。这个队列与全局回调队列分离，这个队列服务于自旋线程
  • 用户的action回调队列被称为spun up线程，虽然堵在action回调不会阻止其他ROS消息被服务，但仍不推荐这样用，因为这个action的status feedback和反馈都不能被服务

  • 一个（可能是唯一一个）自旋一个额外线程的有点是用户可以不用在app中调用ros::spin()

2）Simple Action Server

　　很多action server遵循同样的模式，就是在同一时间只能有一个标签是活跃的，并且新的goal可以抢占先前的goal。设计action server包装的simple action server是为了强制这个简单协议去处理goal

　　当从action client接收到一个新goal时，simple action server将这个goal移到等待槽。如果这个goal已经占据了等待槽，sipmle action server 将这个目标设置为cancle，并用线上到来的其他目标取代它。

好没有动力继续写啊。。。。。。%>_<%