马库斯·布赫霍尔茨

三、逻辑基元

        由于本文的想法是对BT的唯一介绍，我将重点介绍基本的逻辑组件，我将在后面的实际C++示例中使用这些组件。ROS2（银河）的例子，你可以在这里或课程中找到。

        在简单的原理中（仅出于本文的目的），我们可以区分两个逻辑节点（BT 机制）。回退实现逻辑OR和序列节点，实现AND逻辑。

        两者都可以描述如下，

回退节点（OR 运算符）。（作者）

  

        BT 的体系结构在应用程序读取的 XML 文件中指定。BehaviorTree.CPP框架根据XML规范（我们说调用回调）管理逻辑流（勾选BT节点）。基于状态的节点（此处为任务）将返回信号发送到“根”（应用程序的主节点）。信号可以是成功、失败或正在运行。

        下面的示例结合了上述机制，并显示了上述信号如何在BT上分布。

 

        我们可以这样描述上面的BT，

        推导出这种BT哲学，我们可以通过考虑以下示例来描述以下BT的工作原理。

        1. 呈现的BT由4个任务组成，落回和序列节点。

        2. 将刻度发送到该回退的根。我们沿着左侧走。回退向任务 1 发送一个时钟周期，这是一个失败（当然这只是模拟）。通常，成功或失败的决定是由正在运行的程序做出的。在我们的例子中，回调返回失败。
请注意，现在我们运行回退节点（OR），它至少需要一个成功才能返回成功，因此可以检查所有节点。对于序列节点 （AND），第一个 FAILURE 终止“节点调查”。

        3. 与任务 1 类似，任务 2 回调返回失败。由于我们仍然运行回退机制（OR），因此我们继续。

        4. 现在，即时报价被发送到序列节点 （AND）。序列将时钟周期发送到任务 3 并接收成功，但序列是逻辑 AND 操作，因此我们继续检查是否全部成功。
任务 4 是成功，因此根也收到成功。

        描述上述 BT 描述的逻辑的 XML 可以表述为：

 <root main_tree_to_execute = "MainTree" ><BehaviorTree ID="MainTree"><Fallback name="root"><Task1 name="task_1"/><Task2 name="task_2"/><Sequence><Task3 name="task_3"/><Task4  name="task_4"/></Sequence></Fallback></BehaviorTree></root>)";

下面您将找到可以在 ROSject 中运行的代码。（ROS2银河）

#include "behaviortree_cpp_v3/bt_factory.h"using namespace BT;class Task1 : public BT::SyncActionNode
{public:Task1(const std::string& name) : BT::SyncActionNode(name, {}){}// You must override the virtual function tick()NodeStatus tick() override{std::cout << "Task1: " << this->name() << std::endl;return BT::NodeStatus::FAILURE;}
};class Task2 : public BT::SyncActionNode
{public:Task2(const std::string& name) : BT::SyncActionNode(name, {}){}// You must override the virtual function tick()NodeStatus tick() override{std::cout << "Task2: " << this->name() << std::endl;return BT::NodeStatus::FAILURE;}
};class Task3 : public BT::SyncActionNode
{public:Task3(const std::string& name) : BT::SyncActionNode(name, {}){}// You must override the virtual function tick()NodeStatus tick() override{std::cout << "Task3: " << this->name() << std::endl;return BT::NodeStatus::SUCCESS;}
};class Task4 : public BT::SyncActionNode
{public:Task4(const std::string& name) : BT::SyncActionNode(name, {}){}// You must override the virtual function tick()NodeStatus tick() override{std::cout << "Task4: " << this->name() << std::endl;return BT::NodeStatus::SUCCESS;}
};static const char* xml_text_medium = R"(<root main_tree_to_execute = "MainTree" ><BehaviorTree ID="MainTree"><Fallback name="root"><Task1 name="task_1"/><Task2 name="task_2"/><Sequence><Task3 name="task_3"/><Task4  name="task_4"/></Sequence></Fallback></BehaviorTree></root>)";int main()
{BehaviorTreeFactory factory;factory.registerNodeType<Task1>("Task1");factory.registerNodeType<Task2>("Task2");factory.registerNodeType<Task3>("Task3");factory.registerNodeType<Task4>("Task4");std::cout << "\n------------ BUILDING A NEW TREE ------------" << std::endl;auto tree = factory.createTreeFromText(xml_text_medium);tree.tickRoot();std::cout << std::endl;// }return 0;
}

In the ROSject (on a Linux terminal) perform the following actions,

cd /ros2_ws/src/bt_course_files/BehaviorTree.CPP/course_bttouch bt_medium.cpp// go to VSC  to the same folder where you created bt_medium.cpp// paste above code// in the same folder modify the CMakeList.txt by adding:
// CompileExample("bt_medium")cd ros2_ws/src/bt_course_files/BehaviorTree.CPP/build
cmake ..
make// after building is finishcd course_bt
./bt_medium

预期产出

感谢您的阅读。

四、结论

        关于BT的概念，需要更多的文档介绍；BT 可以与状态机 （SM） 相关联，但是 BT 优于 SM 存在某些差异。SM 的主要问题是状态之间的转换随着状态数量的增加而增加，而BT没有类似难点。