[ROS2] Behavior Tree (ReactiveSequence + InterruptEvent) + 실습

TaerinLog·2025년 12월 8일

Reactive Sequence

자식 노드를 실행하면서도 앞의 조건들이 여전히 유효한지 매 틱(tick)마다 처음부터 검토하여, 조건이 깨지면 진행 중이던 행동을 바로 중단시키는 반응형 순차 실행 노드
ㄴ 조건이 깨지면 Child1부터 시작
구조

Sequence vs Reactive Sequence

구분	Sequence	ReactiveSequence
실행 방식	왼쪽 → 오른쪽 순차 실행, 한 번 실패하면 끝	루트부터 재평가, 실패/Running이면 이전 노드 다시 tick
특징	한 번 tick하면 계속 진행, 조건 변화 무시	외부 조건 변화에 즉시 반응
장점	구조 단순, 직관적	환경 변화 즉시 반영, 로봇 행동에 유용
예제 상황	단순 작업 흐름	센서 상태 변화, 장애물 감지, 목표 변경 대응

InterruptEvent

현재 실행 중인 행동(Action)을 강제로 중단시킬 수 있는 시스템 이벤트
ㄴ BT 외부에서 어떤 상황이 발생했을 때 현재 돌고 있는 ActionNode를 즉시 중단시키고 BT의 흐름을 다시 조정하는 기능
ㄴ 즉, Control Node와 Decorator가 아니라 BT 외부의 이벤트 시스템

InterruptEvent의 작업 순서

1) 현재 실행 중인 ActionNode를 즉시 정지
ㄴ AsyncActionNode의 halt() 자동 실행
ㄴ RUNNING 중이던 행동이 중단됨

2) BT가 중단됨을 인식
ㄴ RUNNING → FAILURE 또는 HALTED 상태로 전환
ㄴ Control Node는 더 이상 이 노드를 유지하지 않음

3) 트리 흐름을 다시 재구성
ㄴ 현재 노드가 끝났으니 Control Node는 다음 행동을 선택
ㄴ BT는 루트에서 다시 tick
ㄴ 상황에 맞는 새로운 행동 실행

요약

InterruptEvent = 외부 이벤트가 실행 중인 행동을 강제로 끊는 기능
AsyncActionNode에서만 의미가 있음 (오래 실행되기 때문)
halt() 호출로 즉시 중단 → BT는 새로운 흐름으로 재실행

(실습)

전체 코드 링크

로봇 패턴 정의

BT는 매 tick마다 ReactiveSequence를 재평가
InterruptEvent가 들어오면 즉시 FAILURE 반환 → 전체 시퀀스 중단
장애물이 없으면

CheckObstacle = SUCCESS
Turn 생략
MoveForward 실행

장애물이 limit보다 가까우면

CheckObstacle = FAILURE
Fallback이 두 번째 자식(Turn) 실행
회전 완료 전까지 RUNNING 유지

회전 완료 후 다시 ReactiveSequence 첫 노드부터 재평가
장애물이 없어지면 다시 MoveForward로 복귀

반복적으로 장애물을 감지해야 하기에 Reactive를 사용

패키지 생성

ros2 pkg create bt_robot --build-type ament_cmake --dependencies rclcpp std_msgs geometry_msgs sensor_msgs behaviortree_cpp_v3

파일 준비

패키지 구조

bt_robot/
    ├── bt_xml/
    │     └── bt_nav.xml
    ├── launch/
    │     └── bt_launch.py
    └── src/
           ├── bt_main.cpp
           ├── bt_nodes.hpp
    ├── CMakeLists.txt
    ├── package.xml

bt_nav.xml

<root main_tree_to_execute="MainTree">
  <BehaviorTree ID="MainTree">
    <!-- 반복 -->
    <ReactiveSe!quence name="MainLoop">
    <InterruptEvent event="end" />
      <Fallback name="AvoidObstacle">
        <CheckObstacle distance="0.5"/>
        <Turn angle="2"/>
      </Fallback>
      <MoveForward speed="0.2"/>
    </ReactiveSequence>
  </BehaviorTree>
</root>

액션 노드

타입	스레드	RUNNING 반환	오래 걸리는 작업	용도
SyncActionNode	X	X	불가	즉시 종료 행동
AsyncActionNode	O	O	가능	비동기/시간 필요한 행동
StatefulActionNode	O	O	가능	복잡한 단계적 액션