1296.4 액션 노드의 반환 상태 규칙

1. 세 가지 반환 상태

행동 트리의 모든 노드는 Tick을 받으면 세 가지 상태 중 하나를 반환한다. 이 상태는 BT::NodeStatus 열거형으로 정의된다.

enum class NodeStatus
{
    IDLE,       // 초기 상태 (Tick 전)
    RUNNING,    // 실행 진행 중
    SUCCESS,    // 실행 성공 완료
    FAILURE,    // 실행 실패 완료
    SKIPPED     // 실행 건너뜀 (4.x)
};

액션 노드가 tick() 또는 onStart()/onRunning()에서 반환할 수 있는 상태는 SUCCESS, FAILURE, RUNNING의 세 가지이다. IDLE은 Tick 이전의 초기 상태이며 노드가 직접 반환하지 않는다.

2. 각 반환 상태의 의미

2.1 SUCCESS

행동이 의도한 대로 성공적으로 완료되었음을 나타낸다. 부모 제어 노드는 SUCCESS를 받으면 자신의 정책에 따라 다음 행동을 결정한다.

• Sequence의 자식이 SUCCESS → 다음 자식으로 진행
• Fallback의 자식이 SUCCESS → Fallback이 SUCCESS 반환
• Parallel의 자식이 SUCCESS → 성공 카운트 증가

BT::NodeStatus NavigateToGoal::onRunning()
{
    if (hasReachedGoal())
        return BT::NodeStatus::SUCCESS;  // 목표 도달
    // ...
}

2.2 FAILURE

행동이 실패하였거나, 의도한 목적을 달성하지 못하였음을 나타낸다. FAILURE는 오류(error)와 다르다. 오류는 예외적 상황이지만, FAILURE는 행동의 정상적인 결과 중 하나이다. 예를 들어, “장애물을 감지하지 못함“은 장애물이 없는 환경에서 정상적인 FAILURE이다.

• Sequence의 자식이 FAILURE → Sequence가 FAILURE 반환
• Fallback의 자식이 FAILURE → 다음 자식으로 진행
• Parallel의 자식이 FAILURE → 실패 카운트 증가

BT::NodeStatus GraspObject::onRunning()
{
    if (graspFailed())
        return BT::NodeStatus::FAILURE;  // 파지 실패
    // ...
}

2.3 RUNNING

행동이 아직 진행 중이며, 후속 Tick에서 다시 확인하여야 함을 나타낸다. RUNNING은 비동기 액션 노드(StatefulActionNode)에서만 반환된다. 동기 액션 노드(SyncActionNode)는 RUNNING을 반환할 수 없다.

BT::NodeStatus NavigateToGoal::onRunning()
{
    if (hasReachedGoal())
        return BT::NodeStatus::SUCCESS;
    if (navigationFailed())
        return BT::NodeStatus::FAILURE;
    return BT::NodeStatus::RUNNING;  // 아직 이동 중
}

3. 반환 상태 규칙

3.1 규칙 1: SyncActionNode는 RUNNING을 반환하지 않는다

SyncActionNode의 tick() 메서드는 SUCCESS 또는 FAILURE만 반환하여야 한다. RUNNING을 반환하면 BehaviorTree.CPP 라이브러리가 예외를 발생시킨다.

// SyncActionNode의 내부 구현
NodeStatus SyncActionNode::executeTick()
{
    auto status = tick();
    if (status == NodeStatus::RUNNING)
    {
        throw LogicError("SyncActionNode MUST NOT return RUNNING");
    }
    return status;
}

이 규칙은 동기 액션의 의미론을 강제한다. 단일 Tick 내에서 완료되지 않는 행동은 StatefulActionNode로 구현하여야 한다.

3.2 규칙 2: StatefulActionNode의 onStart()는 RUNNING을 반환할 수 있다

onStart()는 행동의 시작 시점에서 호출되며, 행동이 즉시 완료되면 SUCCESS/FAILURE를, 비동기 진행이 필요하면 RUNNING을 반환한다.

BT::NodeStatus onStart() override
{
    if (canCompleteImmediately())
        return BT::NodeStatus::SUCCESS;
    
    startAsyncOperation();
    return BT::NodeStatus::RUNNING;
}

3.3 규칙 3: 상태 전이의 합법성

액션 노드의 상태 전이는 다음의 규칙을 따른다.

SUCCESS 또는 FAILURE 상태의 노드는 부모 제어 노드에 의해 IDLE로 초기화된 후 다시 Tick될 수 있다.

3.4 규칙 4: RUNNING 상태의 지속성

RUNNING을 반환한 액션 노드는 후속 Tick에서 onRunning()이 호출된다. 노드가 RUNNING 상태를 유지하는 한, 부모 제어 노드는 해당 노드를 활성 자식으로 간주하고 매 Tick에서 Tick을 전파한다.

3.5 규칙 5: FAILURE는 정상적인 결과이다

FAILURE는 예외적 오류가 아닌, 행동의 정상적인 결과 중 하나이다. 행동 트리의 제어 흐름(Fallback에 의한 대안 실행 등)은 FAILURE를 기반으로 동작하므로, FAILURE를 반환하는 것을 두려워하지 않아야 한다. 예외(exception)는 반환 상태가 아닌 별도의 오류 처리 메커니즘으로 다루어야 한다.

4. 반환 상태의 결정 기준

액션 노드의 반환 상태를 결정하는 기준을 정리한다.

ROS2 액션 서버의 목표 거부(goal rejected)는 FAILURE로, 목표 진행 중(executing)은 RUNNING으로, 목표 완료(succeeded)는 SUCCESS로 매핑하는 것이 전형적 패턴이다.