技术标签: 行为树
(翻译)BehaviorTree.CPP教程一:创建树 :https://www.behaviortree.dev/tutorial_01_first_tree/
行为树与状态机类似,只不过行为树是在正确的时间和条件下调用回调的一种机制。
此外,我们将交替使用“回调”和“标记”这两个词。
在这些回调中发生什么由你决定。
在本系列教程中,大多数情况下Action只会在控制台打印一些信息,但请记住,真正的“production”代码可能会做一些更复杂的事情。
创建 TreeNode 的默认(和推荐)方式是继承。
// 例如无端口的自定义SyncActionNode(同步动作节点)。
class ApproachObject : public BT::SyncActionNode
{
public:
ApproachObject(const std::string& name) :
BT::SyncActionNode(name, {})
{
}
// 您必须重写虚函数tick()
BT::NodeStatus tick() override
{
std::cout << "ApproachObject: " << this->name() << std::endl;
return BT::NodeStatus::SUCCESS;
}
};
正如你所看到的:
TreeNode 的任何实例都有一个名字 。此标识符旨在具有人类可读性,并且不需要是唯一的。
方法tick()是实际操作发生的地方。它必须始终返回一个节点状态,即运行、成功或失败。
或者,我们可以用依赖注入创建一个给定函数指针(即"functor")的 TreeNode。
functor 的唯一要求是具有以下两个签名之一:
BT::NodeStatus myFunction()
BT::NodeStatus myFunction(BT::TreeNode& self)
例如:
using namespace BT;
// 返回节点状态的简单函数
BT::NodeStatus CheckBattery()
{
std::cout << "[ Battery: OK ]" << std::endl;
return BT::NodeStatus::SUCCESS;
}
// 我们想把open()和close()方法封装到ActionNode中
class GripperInterface
{
public:
GripperInterface(): _open(true) {}
NodeStatus open() {
_open = true;
std::cout << "GripperInterface::open" << std::endl;
return NodeStatus::SUCCESS;
}
NodeStatus close() {
std::cout << "GripperInterface::close" << std::endl;
_open = false;
return NodeStatus::SUCCESS;
}
private:
bool _open; // 共享信息
};
我们可以从这些函数中构建一个SimpleActionNode:
让我们考虑以下名为my_tree.xml 的 XML 文件:
<root main_tree_to_execute = "MainTree" >
<BehaviorTree ID="MainTree">
<Sequence name="root_sequence">
<CheckBattery name="check_battery"/>
<OpenGripper name="open_gripper"/>
<ApproachObject name="approach_object"/>
<CloseGripper name="close_gripper"/>
</Sequence>
</BehaviorTree>
</root>
(请注意,您可以在这里找到关于XML模式的更多细节。)
我们必须首先将自定义 TreeNodes 注册到BehaviorTreeFactory中,然后从文件或文本中加载 XML。
XML中使用的标识符必须与用于注册TreeNodes的标识符一致。
属性"name"表示实例的名称;它是可选的。
#include "behaviortree_cpp_v3/bt_factory.h"
// 包含自定义节点定义的文件
#include "dummy_nodes.h"
int main()
{
// 我们使用BehaviorTreeFactory来注册我们的自定义节点
BehaviorTreeFactory factory;
// 注意:用于注册的名称应该与XML中使用的名称相同。
using namespace DummyNodes;
// 创建节点的推荐方法是通过继承。
factory.registerNodeType<ApproachObject>("ApproachObject");
// 使用函数指针注册SimpleActionNode。
// 您也可以使用c++ 11 lambdas来代替std::bind
factory.registerSimpleCondition("CheckBattery", std::bind(CheckBattery));
//您还可以使用类的方法创建SimpleActionNodes
GripperInterface gripper;
factory.registerSimpleAction("OpenGripper",
std::bind(&GripperInterface::open, &gripper));
factory.registerSimpleAction("CloseGripper",
std::bind(&GripperInterface::close, &gripper));
// 树是在部署时创建的(即在运行时创建,但在开始时只创建一次)。
// 重点质疑:当对象“树”超出作用域时,所有的树节点都会被销毁
auto tree = factory.createTreeFromFile("./my_tree.xml");
// 要“execute”一棵树,你需要“tick”它。
// tick根据树的逻辑传播给子节点。
// 在本例中,执行整个序列,因为序列的所有子元素都返回成功。
tree.tickRoot();
return 0;
}
/* 预期输出:
*
[ Battery: OK ]
GripperInterface::open
ApproachObject: approach_object
GripperInterface::close
*/
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