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3.6 行為樹決策方式之建立
在現實世界中應用的自主移動系統必須以一種機制進行構建，進行感知決策 動作的連續循環，以便與任務活動的環境互動，使決策動作週期性的重複感知環 境資訊，通過一系列的條件選項進行決策並執行動作。行為樹早在計算機遊戲的 領域中就已成為相當廣泛運用的控制體系結構，後來逐漸在機器人技術中也被使 用。通過樹狀表示，行為樹嵌入的邏輯結構，可以在各種條件和行為動作之間進 行切換。模塊化和反應性是行為樹的兩個重要且實用的特性，用於在環境中開發 具有相當複雜性與多樣性的自主決策控制。為了設計和控制用於精確著陸的自主 無人機，行為樹提供了混合多層感知決策動作的良好結構模組，並在實時執行中 實現了有效的切換機制。為了使目標明確，利用一般後置條件前提行動行為樹 (General Postcondition Precondition-Action (PPA) )。如圖 3.16[32]為一個典型的一 般後置條件前提行動行為樹。C 為先決條件，可以通過動作 A1 或 A2 去實現，
而 A1 或 A2 分別有前置條件 C1i 和 C2i。從先決條件開始確認，其父節點為一 後備節點，只要先決條件 C 返回成功，則後備節點為成功，不會拜訪後面的子樹;
若先決條件 C 返回失敗，則會依序拜訪其他子樹，直到先決條件 C 成功。先決 條件 C 設定為是否到達終點，A1 或 A2 為控制無人機前進或調整姿勢的動作。
圖 3.16General Postcondition Precondition-Action (PPA) BT[32]
在整體降落任務規劃中，首要任務為進行目標區域的確認。移動方式為視覺
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與目標點座標的位置差異，當作決策條件控制移動行為，並獲取無人機當前面向 的角度與目標點之間的夾角，以控制無人機的轉向行為，如圖 3.17 所示。考慮到 途中發生錯誤的情況，例如圖像特徵點匹配失敗、最後階段找尋降落標記失敗等 等情形，因為行為樹具備模塊化和反應性的優點，在任務中發生錯誤較容易進行 即時的校正及檢查，立即達到修復的動作，如圖 3.18 所示為錯誤情形的個別行 為樹模組。為了達到精準降落，圖 3.19 顯示了一個功能完整的行為樹，目標為 精確地降落在地標建築物的附屬平台的地板上，並在具有實際飛行測試的無人機 平台上運行它。精確著陸行為樹成功地集合和嵌入了技術組件的功能，從而為任 務完成提供了一致的執行，從多次的自主精準降落實驗得到了充分驗證。
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圖 3.17 整體降落任務規劃以行為樹表示
圖 3.18 降落時 AprilTag 辨識失敗，以 ORB-SLAM 建立的環境資訊當作最後決 策的行為樹