Files
recovery_core/plugins/clear_costmap_recovery.cpp
2026-08-03 22:32:40 +07:00

262 lines
8.9 KiB
C++

/*********************************************************************
*
* Software License Agreement (BSD License)
*
* recovery_core — xoá vật cản đã tích trong costmap. Một tick, không output.
*
* Author: DuongTD
*********************************************************************/
#include <recovery_core/recovery_behavior.h>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <set>
#include <string>
#include <vector>
#include <boost/dll/alias.hpp>
#include <boost/pointer_cast.hpp>
#include <boost/thread/locks.hpp>
#include <robot/robot.h>
#include <robot_costmap_2d/costmap_2d_robot.h>
#include <robot_costmap_2d/costmap_layer.h>
namespace recovery_plugins
{
namespace
{
constexpr double kDefaultResetDistance = 3.0; // [m]
constexpr double kMaxResetDistance = 100.0; // [m] trần vệ sinh cho param sai
std::string leafName(std::string name)
{
const std::string::size_type slash = name.rfind('/');
if (slash != std::string::npos)
{
name = name.substr(slash + 1);
}
return name;
}
} // namespace
/**
* @class ClearCostmapRecovery
* @brief Xoá vùng vật cản đã tích trong các layer được chỉ định.
*
* Dùng **hai instance** trong bộ default:
* - `conservative_reset` (`invert_area_to_clear: false`) xoá vùng gần robot;
* - `aggressive_reset` (`invert_area_to_clear: true`) xoá mọi thứ **ngoài** vùng đó.
*
* Không phát output, hoàn tất trong một tick.
*
* @note Cố ý **không** gọi `Costmap2DROBOT::updateMap()`. Hàm đó giữ mutex master rồi chạy toàn bộ
* chuỗi layer `updateBounds`/`updateCosts` — cỡ chục tới trăm ms — trong khi behavior này
* chạy trên thread phát cmd_vel ở 30 Hz. Costmap tự update ở chu kỳ riêng của nó ngay sau
* đó; ép update tại đây chỉ để đổi lấy một chu kỳ control bị lỡ.
*/
class ClearCostmapRecovery final : public recovery_core::RecoveryBehavior
{
public:
ClearCostmapRecovery() = default;
static recovery_core::RecoveryBehavior::RecoveryBehaviorPtr create()
{
return std::make_shared<ClearCostmapRecovery>();
}
recovery_core::RecoveryOutputType outputKind() const override
{
return recovery_core::RecoveryOutputType::kNone;
}
protected:
bool onConfigure(robot::NodeHandle& nh) override
{
nh.param("reset_distance", reset_distance_, kDefaultResetDistance);
nh.param("invert_area_to_clear", invert_area_to_clear_, false);
nh.param("affected_maps", affected_maps_, std::string("both"));
if (!std::isfinite(reset_distance_) || reset_distance_ <= 0.0 ||
reset_distance_ > kMaxResetDistance)
{
robot::log_warning("[recovery_core] '%s': reset_distance=%.3f m outside (0, %.0f]; using "
"%.3f m.", name().c_str(), reset_distance_, kMaxResetDistance,
kDefaultResetDistance);
reset_distance_ = kDefaultResetDistance;
}
if (affected_maps_ != "local" && affected_maps_ != "global" && affected_maps_ != "both")
{
robot::log_warning("[recovery_core] '%s': affected_maps='%s' is invalid; using 'both'.",
name().c_str(), affected_maps_.c_str());
affected_maps_ = "both";
}
std::vector<std::string> clearable_layers_default{"obstacles"};
std::vector<std::string> clearable_layers;
nh.param("layer_names", clearable_layers, clearable_layers_default);
clearable_layers_.insert(clearable_layers.begin(), clearable_layers.end());
if (clearable_layers_.empty())
{
robot::log_error("[recovery_core] '%s': layer_names is empty — this behavior will not clear "
"anything.",
name().c_str());
return false;
}
const bool needs_global = affected_maps_ == "global" || affected_maps_ == "both";
const bool needs_local = affected_maps_ == "local" || affected_maps_ == "both";
if (needs_global && ctx().global_costmap == nullptr)
{
robot::log_error("[recovery_core] '%s': affected_maps='%s' but the global costmap is "
"missing.",
name().c_str(), affected_maps_.c_str());
return false;
}
if (needs_local && ctx().local_costmap == nullptr)
{
robot::log_error("[recovery_core] '%s': affected_maps='%s' but the local costmap is missing.",
name().c_str(), affected_maps_.c_str());
return false;
}
return true;
}
bool onStart(const recovery_core::RecoveryGoal& /*goal*/) override
{
// One-shot: công việc thực hiện ở tick đầu tiên, giữ start() không có tác dụng phụ.
return true;
}
recovery_core::RecoveryResult onUpdate(const robot::Time& /*now*/, double /*dt*/) override
{
bool ok = true;
if (affected_maps_ == "global" || affected_maps_ == "both")
{
ok = clear(ctx().global_costmap, "global") && ok;
}
if (affected_maps_ == "local" || affected_maps_ == "both")
{
ok = clear(ctx().local_costmap, "local") && ok;
}
return ok ? recovery_core::RecoveryResult::Succeeded()
.withProgress(1.0, 0.0)
.withMessage("clear costmap complete")
: recovery_core::RecoveryResult::Failed().withMessage("clear costmap failed");
}
private:
bool clear(robot_costmap_2d::Costmap2DROBOT* costmap, const char* which)
{
if (costmap == nullptr || costmap->getLayeredCostmap() == nullptr)
{
robot::log_error("[recovery_core] '%s': %s costmap is missing.", name().c_str(), which);
return false;
}
robot_geometry_msgs::PoseStamped pose;
if (!costmap->getRobotPose(pose))
{
robot::log_error("[recovery_core] '%s': could not get the robot pose on the %s costmap.",
name().c_str(), which);
return false;
}
std::vector<boost::shared_ptr<robot_costmap_2d::Layer>>* plugins =
costmap->getLayeredCostmap()->getPlugins();
if (plugins == nullptr)
{
robot::log_error("[recovery_core] '%s': %s costmap has no layer.", name().c_str(),
which);
return false;
}
bool touched_layer = false;
std::string available;
for (const boost::shared_ptr<robot_costmap_2d::Layer>& plugin : *plugins)
{
if (!plugin)
{
continue;
}
const std::string layer_name = leafName(plugin->getName());
if (!available.empty())
{
available += ", ";
}
available += layer_name;
if (clearable_layers_.count(layer_name) == 0)
{
continue;
}
if (dynamic_cast<robot_costmap_2d::CostmapLayer*>(plugin.get()) == nullptr)
{
robot::log_warning("[recovery_core] '%s': layer '%s' is not a CostmapLayer; skipped.",
name().c_str(), layer_name.c_str());
continue;
}
clearMap(boost::static_pointer_cast<robot_costmap_2d::CostmapLayer>(plugin),
pose.pose.position.x, pose.pose.position.y);
touched_layer = true;
}
if (!touched_layer)
{
// Nguyên nhân phổ biến nhất của "recovery này không làm gì" là sai tên layer trong config.
// Bản trước trả kFailed lặng lẽ, nên không có cách nào biết vì sao.
robot::log_error("[recovery_core] '%s': no layer of the %s costmap matches layer_names. "
"Layers present: [%s].", name().c_str(), which, available.c_str());
return false;
}
return true;
}
void clearMap(const boost::shared_ptr<robot_costmap_2d::CostmapLayer>& layer, double pose_x,
double pose_y)
{
boost::unique_lock<robot_costmap_2d::Costmap2D::mutex_t> lock(*(layer->getMutex()));
const double start_point_x = pose_x - reset_distance_ / 2.0;
const double start_point_y = pose_y - reset_distance_ / 2.0;
const double end_point_x = start_point_x + reset_distance_;
const double end_point_y = start_point_y + reset_distance_;
int start_x = 0;
int start_y = 0;
int end_x = 0;
int end_y = 0;
layer->worldToMapNoBounds(start_point_x, start_point_y, start_x, start_y);
layer->worldToMapNoBounds(end_point_x, end_point_y, end_x, end_y);
layer->clearArea(start_x, start_y, end_x, end_y, invert_area_to_clear_);
// Báo cho layer biết toàn bộ vùng của nó cần được ghi lại vào master ở chu kỳ update kế tiếp.
layer->addExtraBounds(layer->getOriginX(), layer->getOriginY(),
layer->getOriginX() + layer->getSizeInMetersX(),
layer->getOriginY() + layer->getSizeInMetersY());
}
double reset_distance_ = kDefaultResetDistance; ///< [m] cạnh vùng vuông quanh robot
bool invert_area_to_clear_ = false; ///< true = xoá phần NGOÀI vùng
std::string affected_maps_ = "both"; ///< local | global | both
std::set<std::string> clearable_layers_;
};
} // namespace recovery_plugins
BOOST_DLL_ALIAS(recovery_plugins::ClearCostmapRecovery::create, ClearCostmapRecovery)