整个RobWork机器人框架（包括RobWorkStudio模块）都不提供进程间通讯的功能，导致与机器人应用相关的算法开发和调试很麻烦，毕竟对于一个功能比较完善的仿真软件来说，每一次的编译都是比较耗时的。而我们每次对代码的修改都是少量的。此时，可以考虑将RobWorkStudio仿真平台当作一个服务器，即给它集成http通讯的功能。关于机器人软件通讯功能的，在我之前的一篇博客里有简单的介绍。
进程间通信的方式有很多，最简单应用最广泛的，估计非TCP/UDP莫属了。关于这一块的网络库也非常的多，有大而全、功能非常完善的高性能Asio/Boost.Asio/acl，也有一些比如ZeroMQ/NNG/muduo等等的消息库，我之前在尝试给RobWorkStudio集成通讯功能的时候，尝试的第一个库是ZeroMQ，结果在编译链接的时候失败，因为RobWorkStudio有些库是静态链接，有些库是动态链接，混合链接就会出现非常著名的undefined renference xxx问题，而有些库静态链接就是不好使，比如pthread库，当然ZeroMQ貌似也这样。最后，没办法，就使用了cpp-httplib这个只有一个头文件的简单socket通讯库，后来发现这个库确实蛮好的，毕竟体积小，重量轻，方便携带，像满足本文中为RobWorkStudio提供基本的消息通讯需求还是绰绰有余的。
怎么集成呢？把代码加到哪个地方？
这是我们当前面临的一个非常现实的问题。
通常，只有在成功加载了场景xml文件之后，即有了WorkCell工作单元和SerialDevice设备之后，我们才会有通讯需求，因为这时我们需要更新场景和设备的状态。
这么分析下来，具体的代码添加位置就很明确了，就把通讯相关的代码放到RobWorkStudio.cpp的openWorkCellFile()函数中，当用户成功加载了一个场景文件之后，自动启动服务器，对指定的端口进行监听。
#include "httplib.h"
#include <rw/models/Device.hpp>
...
void RobWorkStudio::openWorkCellFile(const QString &filename) {
// Always close the workcell.
closeWorkCell();
//rw::graphics::WorkCellScene::Ptr wcsene = _view->makeWorkCellScene();
WorkCell::Ptr wc;
...
//startup the server in another thread
auto func = [this]() {
httplib::Server svr;
if (!svr.is_valid()) {
printf("server has an error...\n");
return -1;
}
svr.Post("/JointAngles", [&](const httplib::Request & req, httplib::Response & res) {
std::cout << req.body << "\n";
QStringList items = QString(req.body.c_str()).split(',');
std::vector<double> joint_angles;
for (QString &item : items) {
joint_angles.push_back(item.toDouble());
}
rw::common::Ptr<Device> device = _workcell->findDevice("UR3_2015"); //find the first device
std::cout << device->getQ(_state) << "\n";
device->setQ(Q(joint_angles), _state);
setState(_state); //更新可视化场景
std::cout << device->getQ(_state) << "\n";
// construct a reply message
joint_angles.clear();
joint_angles = device->getQ(_state).toStdVector();
std::stringstream ss;
for (auto &item : joint_angles) {
ss << item << " ";
}
std::string data{"device state updated: "};
data += ss.str();
res.set_content(data, "text/plain");
});
svr.listen("localhost", 8080);
};
std::thread thread(func);
thread.detach();
}可以看出，代码代码量是很少的，就是在函数内部定义了一个lambda表达式，创建一个线程运行lambda表达式，执行线程分离操作。
编写完成之后，我们就可以进行代码编译，编译通过之后，启动RobWorkStudio，加载场景文件。
下面我们来进行一个简单的功能测试。
为此，我们需要编写一个客户端程序，给服务器发送请求数据，并处理服务器的响应数据（这里我们就使用简单的打印输出，以确保我们收到的数据是准确的，确实是RobWorkStudio服务器传送回来的）。
CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 3.5)
project(httplib_client LANGUAGES CXX)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 11)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
add_executable(httplib_client main.cpp httplib.h)
target_link_libraries(httplib_client pthread)main.cpp
#include <iostream>
#include "httplib.h"
#include <thread>
using namespace std;
using namespace httplib;
int main() {
Client cli("localhost", 8080);
std::string body = "0.000107858, -1.57084, -3.55879e-05, -1.57075, 8.38896e-05, -1.17461e-05";
auto res = cli.Post("/JointAngles", body, "text/plain");
if (res) {
cout << res->status << endl;
cout << res->get_header_value("Content-Type") << endl;
cout << res->body << endl;
}
return 0;
}启动httplib_client客户端之前，先启动RobWorkStudio服务器进行端口监听。
客户端没有发送关节数据之前的仿真环境中机器人状态：
客户端发送发送关节数据之后仿真环境中机器人的状态：
从两个终端的输出结果和仿真平台上机器人的可视化状态可以看出，我们前面实现的给RobWorkStudio集成通讯功能是实现了。
总结：本篇博客主要实现了给RobWorkStudio集成简单的通讯功能，有了通讯功能之后，我们就可以给机器人发送数据，当然也可以发送其他的数据，比如相机拍摄的图像或点云数据给RobWorkStudio并进行显示，这样的话我们就可以对机器人的真实作业场景进行更加逼真的建模，从而可以进行运动规划、碰撞检测和轨迹生成、运动仿真等更加高级的操作。
