Python中利用SimpleActionServer()实现机器人避障动作

在Python中，可以使用SimpleActionServer()实现机器人避障动作。SimpleActionServer()是ROS中的一个功能包，可用于创建一个action server，用于接收action client发送的请求，并执行相应的动作。

下面是一个示例，演示如何使用SimpleActionServer()实现机器人避障动作：

首先，需要导入必要的库和模块：

import rospy
import actionlib
from std_msgs.msg import Empty
from geometry_msgs.msg import Twist
from sensor_msgs.msg import LaserScan
from move_base_msgs.msg import MoveBaseAction, MoveBaseGoal

然后，需要创建一个名为ObstacleAvoidanceAction的类，该类继承自SimpleActionServer。在类的初始化函数中，需要初始化ROS节点，指定action名称、action类型和回调函数等信息。同时，还需要创建需要的ROS Publisher和Subscriber。

class ObstacleAvoidanceAction(SimpleActionServer):
    def __init__(self):
        rospy.init_node('obstacle_avoidance_action')
        
        # 初始化SimpleActionServer
        super(ObstacleAvoidanceAction, self).__init__(
            'obstacle_avoidance_action',
            MoveBaseAction,
            execute_cb=self.execute_callback
        )
        
        # 创建Publisher和Subscriber
        self.cmd_vel_pub = rospy.Publisher('/cmd_vel', Twist, queue_size=1)
        self.emergency_stop_sub = rospy.Subscriber('/emergency_stop', Empty, self.emergency_stop_callback)
        self.laser_scan_sub = rospy.Subscriber('/scan', LaserScan, self.laser_scan_callback)

接下来，实现回调函数execute_callback。在该函数中，实现机器人进行避障动作的逻辑。例如，可以根据激光雷达的测量数据判断是否有障碍物，并根据避障算法进行相应的移动操作。

def execute_callback(self, goal):
    rospy.loginfo('Executing obstacle avoidance action')
    
    # 实现避障动作的逻辑
    while not self.is_preempt_requested():
        # 判断是否有障碍物
        is_obstacle = self.check_obstacle()
        
        # 根据避障算法进行移动操作
        if is_obstacle:
            self.avoid_obstacle()
        else:
            self.move_forward()
        
        # 检查是否到达目标
        if self.is_goal_reached():
            break
        
        self.rate.sleep()
    
    if self.is_preempt_requested():
        self.set_preempted()
    else:
        self.set_succeeded()

在具体的避障动作逻辑中，可以根据激光雷达数据判断机器人前方是否有障碍物：

def check_obstacle(self):
    # 获取激光雷达数据
    scan = rospy.wait_for_message('/scan', LaserScan)
    
    # 判断机器人前方是否有障碍物
    threshold_distance = 0.5  # 阈值距离，表示机器人与障碍物的最小安全距离
    min_distance = min(scan.ranges)
    
    if min_distance < threshold_distance:
        return True
    else:
        return False

根据避障算法，可以实现机器人避开障碍物的操作：

def avoid_obstacle(self):
    # 在这里实现避障算法，例如控制机器人左转或右转
    twist = Twist()
    twist.angular.z = 0.5  # 设置机器人的角速度
    
    self.cmd_vel_pub.publish(twist)

同时，还需要实现机器人向前移动的操作，以继续前进：

def move_forward(self):
    twist = Twist()
    twist.linear.x = 0.5  # 设置机器人的线速度
    
    self.cmd_vel_pub.publish(twist)

最后，在程序的主函数中创建ObstacleAvoidanceAction实例，并启动ROS节点：

if __name__ == '__main__':
    obstacle_avoidance_action = ObstacleAvoidanceAction()
    
    rospy.spin()

以上是一个简单的示例，展示了如何使用SimpleActionServer()实现机器人避障动作的逻辑。实际应用中，可能还需要根据具体的机器人和环境进行相应的调整和扩展。