任务分发

Relevant source files

The following files were used as context for generating this wiki page:

task_dispatch 是 IB-Robot 的任务级执行框架。它对应 action_dispatch 的高层侧，面向复杂操作任务提供顺序化、事件驱动的架构。action_dispatch 负责模仿学习策略（ACT/VLA）的高频（100Hz）关节流，而 task_dispatch 编排 “move to pose”、“open gripper”、“wait” 等离散步骤，是 VoxPoser 和 visual_grasp 等运动规划器的主要接口 src/task_dispatch/README.md:5-11。

架构概览

该框架位于高层规划器和运动执行层之间。它把一组 TaskStep 消息转换为具体硬件命令，并委托 moveit_gateway 和 ros2_control 控制器执行 src/task_dispatch/task_dispatch/task_executor_node.py:4-12。

任务执行流程

下图展示任务计划如何从规划器进入 TaskExecutorNode，再到达硬件。

Task Dispatch Execution Pipeline

        graph TD
    subgraph "Planner_Space_(Action_Clients)"
        A["VoxPoser_Planner"]
        B["Visual_Grasp_Planner"]
    end

    subgraph "Task_Dispatch_Layer"
        C["TaskExecutorNode"]
    end

    subgraph "Execution_Layer"
        D["MoveItGateway"]
        E["Gripper_Trajectory_Controller"]
        F["Clock_Timer"]
    end

    A -->|"ExecuteTaskPlan.action"| C
    B -->|"ExecuteTaskPlan.action"| C

    C -->|"MoveToPose.srv"| D
    C -->|"FollowJointTrajectory.action"| E
    C -->|"time.sleep()"| F

    D -->|"IK_+_Path_Planning"| G["ros2_control_Hardware"]
    E -->|"Joint_Command"| G

来源: src/task_dispatch/README.md:24-46, src/task_dispatch/task_dispatch/task_executor_node.py:14-23

关键组件

TaskExecutorNode

TaskExecutorNode 实现 ExecuteTaskPlan action server src/task_dispatch/task_dispatch/task_executor_node.py:110-118。它解析步骤列表并按顺序执行，同时向调用方提供实时反馈 src/task_dispatch/task_dispatch/task_executor_node.py:58-62。

初始化: 从 robot_config 加载机器人配置，解析具体夹爪关节名和控制器 action 话题 src/task_dispatch/task_dispatch/task_executor_node.py:67-81。
并发: 对 service/action client 使用 ReentrantCallbackGroup，对主 action server 使用 MutuallyExclusiveCallbackGroup，在保持目标串行化的同时避免阻塞执行 src/task_dispatch/task_dispatch/task_executor_node.py:64-65。
夹爪解析: 通过检查 robot_config YAML 中包含 “gripper” 和 “trajectory” 的控制器，动态确定夹爪关节和 action 话题 src/task_dispatch/task_dispatch/task_executor_node.py:132-155。

MoveItGateway 集成

对于机械臂运动，执行器依赖 moveit_gateway 节点。该集成通过 /moveit_gateway/move_to_pose 服务完成 src/ibrobot_msgs/srv/MoveToPose.srv:1-4。

同步执行: 执行器会阻塞等待服务调用，直到机械臂到达目标或失败，从而确保步骤按顺序完成 src/ibrobot_msgs/srv/MoveToPose.srv:1-4。
运动学处理: gateway 管理 5DOF 约束（例如 SO101 机械臂），通过 constrain_to_z_axis_only 方法放宽 roll 约束并保持 Z 轴姿态 src/robot_moveit/package.xml:23-26（引用 robot_moveit 包，所给文件中未包含具体方法）。

来源: src/task_dispatch/task_dispatch/task_executor_node.py:84-88, src/ibrobot_msgs/srv/MoveToPose.srv:1-4

数据接口

TaskStep 定义

TaskStep.msg 是基本工作单元。它与硬件无关，支持三类主要操作 src/ibrobot_msgs/msg/TaskStep.msg:1-6。

步骤类型	常量	说明	实现
`MOVE_TO_POSE`	`0`	笛卡尔移动	调用 `MoveToPose.srv` src/task_dispatch/README.md:52
`GRIPPER`	`1`	夹爪开合	发送 `FollowJointTrajectory.action` src/task_dispatch/README.md:53
`WAIT`	`2`	时间暂停	可取消的 `time.sleep()` src/task_dispatch/README.md:54

Action 接口：ExecuteTaskPlan

规划器通过 ExecuteTaskPlan.action 与系统交互 src/ibrobot_msgs/action/ExecuteTaskPlan.action:1-4。

Entity Mapping: Natural Language to Code

        classDiagram
    class ExecuteTaskPlan_Goal {
        +TaskStep[] steps
        +string task_id
        +string task_description
    }
    class TaskStep {
        +uint8 type
        +string label
        +geometry_msgs/Pose target_pose
        +float64 velocity_scaling
        +float64 gripper_position
        +float64 wait_duration_s
    }
    class ExecuteTaskPlan_Feedback {
        +int32 current_step
        +int32 total_steps
        +string status
        +float32 progress
    }
    ExecuteTaskPlan_Goal *-- TaskStep : "contains sequence of"

来源: src/ibrobot_msgs/action/ExecuteTaskPlan.action:6-23, src/ibrobot_msgs/msg/TaskStep.msg:8-26

其他相关消息和服务

ibrobot_msgs 包还定义了多个与任务级操作相关的消息和服务，常由更高层 AI agent 或规划模块使用，并可能最终进入 ExecuteTaskPlan。

Task-Level Communication Interfaces

        graph TD
    subgraph "Task_Command_Interfaces"
        TC["ibrobot_msgs/TaskCommand.msg"]
        SKC["ibrobot_msgs/SkillCommand.action"]
        PRC["ibrobot_msgs/PrimitiveCommand.action"]
    end

    subgraph "Task_Status_and_Validation"
        TS["ibrobot_msgs/TaskStatus.msg"]
        VSP["ibrobot_msgs/srv/ValidateSkill.srv"]
        VPP["ibrobot_msgs/srv/ValidatePrimitive.srv"]
    end

    subgraph "Scene_Analysis"
        SAR["ibrobot_msgs/SceneAnalysisRequest.msg"]
        SARR["ibrobot_msgs/SceneAnalysisResult.msg"]
    end

    TC -->|"Can trigger skill execution"| SKC
    SKC -->|"Skills composed of primitives"| PRC
    SKC -->|"Reports status"| TS
    PRC -->|"Reports status"| TS

    VSP -->|"Pre-execution check"| SKC
    VPP -->|"Pre-execution check"| PRC

    SAR -->|"Request scene info"| SARR
    SARR -->|"Inform planning"| TC

来源: src/ibrobot_msgs/msg/TaskCommand.msg:1-12, src/ibrobot_msgs/action/SkillCommand.action:1-16, src/ibrobot_msgs/action/PrimitiveCommand.action:1-17, src/ibrobot_msgs/msg/TaskStatus.msg:1-10, src/ibrobot_msgs/srv/ValidateSkill.srv:1-7, src/ibrobot_msgs/srv/ValidatePrimitive.srv:1-13, src/ibrobot_msgs/msg/SceneAnalysisRequest.msg:1-7, src/ibrobot_msgs/msg/SceneAnalysisResult.msg:1-14

配置与启动

task_executor_node 会根据 robot_config 中指定的 control_mode 动态启动 src/robot_config/robot_config/launch_builders/task_execution.py:3-9。

自动检测

启动构建器中的 generate_task_executor_node 函数会检查 control_mode 中的特定关键词。如果模式名包含 “moveit”、”visual_grasp” 或 “voxposer”，该节点会自动加入启动图 src/robot_config/robot_config/launch_builders/task_execution.py:36-42。

参数

节点需要 robot_config_path 来解析关节映射和控制器名称 src/task_dispatch/task_dispatch/task_executor_node.py:68-73：

robot_config_path: 指向 YAML 文件的绝对路径，该文件定义机器人的物理结构和控制器 src/task_dispatch/task_dispatch/task_executor_node.py:25。
use_sim_time: 从全局启动配置继承，用于仿真同步 src/robot_config/robot_config/launch_builders/task_execution.py:62。

来源: src/robot_config/robot_config/launch_builders/task_execution.py:55-66, src/robot_moveit/package.xml:23-26