cnc-graver-assist/docs/bt_example_with_tasks.md

Для реализации обработки очереди задач в сценарии, описанном вами, можно использовать Behavior Tree (BT) — дерево поведения. Это мощный инструмент для управления сложными последовательностями действий, особенно в робототехнике и автоматизированных системах. Давайте разберем, как это можно сделать.

---

Основные компоненты Behavior Tree

1. Action Node:

   • Выполняет конкретное действие.
   • Например: "Добавить задачу в очередь", "Выполнить гравировку".

2. Control Node:

   • Управляет выполнением дочерних узлов.
   • Примеры:
     • Sequence: Выполняет дочерние узлы по порядку. Если один узел завершается неудачно, вся последовательность останавливается.
     • Selector: Пытается выполнить дочерние узлы по порядку. Если один узел завершается успешно, остальные игнорируются.
     • Parallel: Выполняет несколько узлов одновременно.

3. Condition Node:

   • Проверяет условие (например: "Есть ли задачи в очереди?").
   • Возвращает успех или неудачу в зависимости от результата проверки.

4. Decorator Node:

   • Модифицирует поведение дочернего узла.
   • Например: "Повторять действие, пока условие истинно".

---

Алгоритм работы системы

1. Оператор вводит данные в веб-интерфейс, создавая спецификацию задачи.
2. Спецификация добавляется в очередь задач.
3. Управляющая программа РТК (роботизированный технологический комплекс) обрабатывает задачи из очереди.
4. Для каждой задачи выполняется алгоритм гравировки:
   • Подготовка оборудования.
   • Гравировка шильдика.
   • Проверка качества выполнения.

---

Реализация в Behavior Tree

1. Основная структура дерева

Мы можем разделить процесс на две основные части:

• Обработка очереди задач.
• Выполнение гравировки.

2. Control Nodes

• Selector: Используется для выбора между "обработкой очереди" и "выполнением гравировки".
• Sequence: Используется для выполнения последовательных шагов внутри каждой задачи.
• Parallel: Может быть использован, если нужно одновременно мониторить состояние очереди и выполнять текущую задачу.

3. Action Nodes

• Добавление задачи в очередь: Получает данные из веб-интерфейса и добавляет их в очередь.
• Проверка очереди: Проверяет, есть ли задачи в очереди.
• Подготовка оборудования: Настройка оборудования для гравировки.
• Гравировка: Выполнение гравировки на основе данных задачи.
• Проверка качества: Проверка результатов гравировки.

4. Condition Nodes

• Есть ли задачи в очереди?: Возвращает true, если очередь не пуста.
• Задача выполнена успешно?: Проверяет, завершилась ли гравировка без ошибок.

5. Decorator Nodes

• Repeat Until Fail: Повторяет проверку очереди, пока она не станет пустой.
• Retry: Повторяет выполнение гравировки в случае ошибки.

---

Пример Behavior Tree

Root
│
├── Selector (Выбор между обработкой очереди и выполнением гравировки)
│   ├── Sequence (Обработка очереди задач)
│   │   ├── Condition: Есть ли задачи в очереди?
│   │   └── Action: Добавить задачу в очередь
│   │
│   └── Sequence (Выполнение гравировки)
│       ├── Action: Подготовка оборудования
│       ├── Action: Гравировка
│       ├── Condition: Задача выполнена успешно?
│       └── Action: Проверка качества
│
└── Decorator: Repeat Until Fail (Повторять, пока очередь не пуста)

---

Пошаговое объяснение работы дерева

1. Selector:

   • Проверяет, есть ли задачи в очереди.
   • Если очередь пуста, ничего не делает.
   • Если очередь не пуста, переходит к выполнению гравировки.

2. Sequence (Обработка очереди задач):

   • Убедиться, что задачи есть в очереди.
   • Добавить новую задачу в очередь (если оператор ввел данные).

3. Sequence (Выполнение гравировки):

   • Подготовить оборудование.
   • Выполнить гравировку.
   • Проверить качество выполнения.

4. Decorator: Repeat Until Fail:

   • Повторяет весь процесс, пока очередь задач не станет пустой.

---

Преимущества такого подхода

1. Модульность: Каждый узел отвечает за конкретную задачу, что упрощает отладку и расширение.
2. Гибкость: Можно легко добавить новые условия или действия.
3. Надежность: Дерево может обрабатывать ошибки и повторять действия при необходимости.

---

Пример кода (псевдокод)

class BehaviorTree:
    def __init__(self):
        self.queue = []

    def check_queue(self):
        return len(self.queue) > 0

    def add_task_to_queue(self, task):
        self.queue.append(task)

    def prepare_equipment(self):
        print("Equipment prepared.")

    def engrave(self, task):
        print(f"Engraving task: {task}")

    def check_quality(self):
        print("Quality check passed.")

    def run(self):
        while True:
            if not self.check_queue():
                print("Queue is empty. Waiting for tasks...")
                break

            task = self.queue.pop(0)
            self.prepare_equipment()
            self.engrave(task)
            self.check_quality()

# Пример использования
bt = BehaviorTree()
bt.add_task_to_queue("Task 1")
bt.add_task_to_queue("Task 2")
bt.run()

---

Итог

Для реализации обработки очереди задач в вашем сценарии можно использовать следующие узлы:

• Control Nodes: Selector, Sequence, Parallel.
• Action Nodes: Добавление задачи, подготовка оборудования, гравировка, проверка качества.
• Condition Nodes: Проверка наличия задач в очереди, проверка успешности выполнения.
• Decorator Nodes: Повторение действий до определенного условия.

Этот подход обеспечивает четкое разделение логики и позволяет легко масштабировать систему.