BT3:库中基本类型——Tree和TreeNode

2023-11-11 08:30

本文主要是介绍BT3:库中基本类型——Tree和TreeNode,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

大家好,欢迎大家关注我的知乎专栏慢慢悠悠小马车


本文重点讲述BehaviorTree.CPP中的几个重要的基本的类定义,尤其是类所包含的数据。

Tree

定义在BehaviorTree.CPP/include/behaviortree_cpp_v3/bt_factory.h。有3个重要的public成员变量。

public:// 保存树的所有nodestd::vector<TreeNode::Ptr> nodes;// 保存所有blackboardstd::vector<Blackboard::Ptr> blackboard_stack;// 保存所有node注册信息std::unordered_map<std::string, TreeNodeManifest> manifests;

以BehaviorTree.CPP/examples/t06_subtree_port_remapping.cpp中的行为树为例,打印出以上3个容器的元素数量。

<root main_tree_to_execute = "MainTree"><BehaviorTree ID="MainTree"><Sequence name="main_sequence"><SetBlackboard output_key="move_goal" value="1;2;3" /><SubTree ID="MoveRobot" target="move_goal" output="move_result" /><SaySomething message="{move_result}"/></Sequence></BehaviorTree><BehaviorTree ID="MoveRobot"><Fallback name="move_robot_main"><SequenceStar><MoveBase       goal="{target}"/><SetBlackboard output_key="output" value="mission accomplished" /></SequenceStar><ForceFailure><SetBlackboard output_key="output" value="mission failed" /></ForceFailure></Fallback></BehaviorTree></root>

共有10个节点,2个blackboard(因为有2棵树),31个注册节点信息(可以理解为该tree认识31个节点,却只创建和包含了10个节点) 。

tree nodes count = 10
tree blackboard_stack count = 2
tree manifests count = 31

将节点的名称和注册节点信息的名称打印如下,可见一棵子树也会作为一个节点对待。而31个manifests中,就包含了BehaviorTree.CPP库提供的所有ControlNodes和DecoratorNodes,以及示例用的SaySomething和MoveBase。

tree root node = main_sequencenodes[1] = main_sequence
nodes[2] = SetBlackboard
nodes[3] = MoveRobot
nodes[4] = move_robot_main
nodes[5] = SequenceStar
nodes[6] = MoveBase
nodes[7] = SetBlackboard
nodes[8] = ForceFailure
nodes[9] = SetBlackboard
nodes[10] = SaySomething
manifests[1] = SaySomething
manifests[2] = Switch4
manifests[3] = Switch6
manifests[4] = BlackboardCheckDouble
manifests[5] = BlackboardCheckInt
manifests[6] = SubTree
manifests[7] = KeepRunningUntilFailure
manifests[8] = Switch5
manifests[9] = ReactiveSequence
manifests[10] = Parallel
manifests[11] = Delay
manifests[12] = SetBlackboard
manifests[13] = SequenceStar
manifests[14] = Fallback
manifests[15] = AlwaysSuccess
manifests[16] = ReactiveFallback
manifests[17] = Sequence
manifests[18] = Switch3
manifests[19] = Switch2
manifests[20] = AlwaysFailure
manifests[21] = IfThenElse
manifests[22] = WhileDoElse
manifests[23] = SubTreePlus
manifests[24] = ForceSuccess
manifests[25] = Inverter
manifests[26] = BlackboardCheckString
manifests[27] = RetryUntilSuccesful
manifests[28] = ForceFailure
manifests[29] = MoveBase
manifests[30] = Repeat
manifests[31] = Timeout

TreeNode

 定义在BehaviorTree.CPP/include/behaviortree_cpp_v3/tree_node.h。注意区分name_和registration_ID_的区别。

private:const std::string name_;  // 从xml获得的node名称,可没有,可重复NodeStatus status_;       // node的返回结果,即执行状态std::condition_variable state_condition_variable_;mutable std::mutex state_mutex_;StatusChangeSignal state_change_signal_;  // 订阅的信号const uint16_t uid_;      // 唯一IDNodeConfiguration config_;std::string registration_ID_; // 类型名称,一定与class name相同

以BehaviorTree.CPP/examples/t06_subtree_port_remapping.cpp中的行为树为例,打印出所有node的name和注册ID对比。可见registration_ID_和node的class name相同(非强制,下篇讲解),而name可以随意指定,如nodes[4],当不设置时默认是registration_ID_,如其中的nodes[2]和nodes[5]。

nodes[1].name=main_sequence, reg_id=Sequence
nodes[2].name=SetBlackboard, reg_id=SetBlackboard
nodes[3].name=MoveRobot, reg_id=SubTree
nodes[4].name=move_robot_main, reg_id=Fallback
nodes[5].name=SequenceStar, reg_id=SequenceStar
nodes[6].name=MoveBase, reg_id=MoveBase
nodes[7].name=SetBlackboard, reg_id=SetBlackboard
nodes[8].name=ForceFailure, reg_id=ForceFailure
nodes[9].name=SetBlackboard, reg_id=SetBlackboard
nodes[10].name=SaySomething, reg_id=SaySomething

NodeConfiguration中包含了blackboard的指针,和输入输出ports的映射信息。

typedef std::unordered_map<std::string, std::string> PortsRemapping;struct NodeConfiguration {Blackboard::Ptr blackboard;PortsRemapping input_ports;   // 输入port的映射关系PortsRemapping output_ports;  // 输出port的映射关系
};

打印SaySomething的input_ports如下,没有output ports。

input port: message --- {move_result}

 打印SetBlackboard的ports如下,该node比较特殊,output_key是个INOUT双向port,以后会单独介绍。

input port: output_key --- move_goal
input port: value --- 1;2;3output port: output_key --- move_goal

TreeNode类中提供了2个容易迷惑的接口,1个是虚函数executeTick(),1个是纯虚函数tick(),那么开发者应该实现和调用哪一个呢?

public:/// The method that should be used to invoke tick() and setStatus();virtual BT::NodeStatus executeTick();
protected:/// Method to be implemented by the uservirtual BT::NodeStatus tick() = 0;

executeTick()提供了默认实现,即先调用tick()然后设置返回的状态。而各种ControlNodes和DecoratorNodes,都是在tick()中调用child_node_->executeTick(),所以开发者只需实现子类的tick()就好了。

NodeStatus TreeNode::executeTick() {const NodeStatus status = tick();setStatus(status);return status;
}

行为树执行时会是这样的逻辑:

这篇关于BT3:库中基本类型——Tree和TreeNode的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/388788

相关文章

flask库中sessions.py的使用小结

《flask库中sessions.py的使用小结》在Flask中Session是一种用于在不同请求之间存储用户数据的机制,Session默认是基于客户端Cookie的,但数据会经过加密签名,防止篡改,... 目录1. Flask Session 的基本使用(1) 启用 Session(2) 存储和读取 Se

Java获取当前时间String类型和Date类型方式

《Java获取当前时间String类型和Date类型方式》:本文主要介绍Java获取当前时间String类型和Date类型方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,... 目录Java获取当前时间String和Date类型String类型和Date类型输出结果总结Java获取

SpringBoot改造MCP服务器的详细说明(StreamableHTTP 类型)

《SpringBoot改造MCP服务器的详细说明(StreamableHTTP类型)》本文介绍了SpringBoot如何实现MCPStreamableHTTP服务器,并且使用CherryStudio... 目录SpringBoot改造MCP服务器(StreamableHTTP)1 项目说明2 使用说明2.1

MySql基本查询之表的增删查改+聚合函数案例详解

《MySql基本查询之表的增删查改+聚合函数案例详解》本文详解SQL的CURD操作INSERT用于数据插入(单行/多行及冲突处理),SELECT实现数据检索(列选择、条件过滤、排序分页),UPDATE... 目录一、Create1.1 单行数据 + 全列插入1.2 多行数据 + 指定列插入1.3 插入否则更

C#连接SQL server数据库命令的基本步骤

《C#连接SQLserver数据库命令的基本步骤》文章讲解了连接SQLServer数据库的步骤,包括引入命名空间、构建连接字符串、使用SqlConnection和SqlCommand执行SQL操作,... 目录建议配合使用:如何下载和安装SQL server数据库-CSDN博客1. 引入必要的命名空间2.

Java中的数组与集合基本用法详解

《Java中的数组与集合基本用法详解》本文介绍了Java数组和集合框架的基础知识,数组部分涵盖了一维、二维及多维数组的声明、初始化、访问与遍历方法,以及Arrays类的常用操作,对Java数组与集合相... 目录一、Java数组基础1.1 数组结构概述1.2 一维数组1.2.1 声明与初始化1.2.2 访问

Go语言数据库编程GORM 的基本使用详解

《Go语言数据库编程GORM的基本使用详解》GORM是Go语言流行的ORM框架,封装database/sql,支持自动迁移、关联、事务等,提供CRUD、条件查询、钩子函数、日志等功能,简化数据库操作... 目录一、安装与初始化1. 安装 GORM 及数据库驱动2. 建立数据库连接二、定义模型结构体三、自动迁

ModelMapper基本使用和常见场景示例详解

《ModelMapper基本使用和常见场景示例详解》ModelMapper是Java对象映射库,支持自动映射、自定义规则、集合转换及高级配置(如匹配策略、转换器),可集成SpringBoot,减少样板... 目录1. 添加依赖2. 基本用法示例:简单对象映射3. 自定义映射规则4. 集合映射5. 高级配置匹

SQL BETWEEN 语句的基本用法详解

《SQLBETWEEN语句的基本用法详解》SQLBETWEEN语句是一个用于在SQL查询中指定查询条件的重要工具,它允许用户指定一个范围,用于筛选符合特定条件的记录,本文将详细介绍BETWEEN语... 目录概述BETWEEN 语句的基本用法BETWEEN 语句的示例示例 1:查询年龄在 20 到 30 岁

mysql中insert into的基本用法和一些示例

《mysql中insertinto的基本用法和一些示例》INSERTINTO用于向MySQL表插入新行,支持单行/多行及部分列插入,下面给大家介绍mysql中insertinto的基本用法和一些示例... 目录基本语法插入单行数据插入多行数据插入部分列的数据插入默认值注意事项在mysql中,INSERT I