Skill実装ガイド

Skill実装ガイド

Skillは単一ロボットの行動を表す基本単位です。

基本概念

スキルの役割

• 入力: world_model（ワールド状態）
• 出力: ロボットコマンド + 可視化情報
• 実装場所: crane_robot_skillsパッケージ

ベースクラス選択

基本実装パターン

シンプルスキル例

// シンプルスキル例
class SimpleMove : public SkillBase
{
public:
  // コンストラクタ: ワールドモデルも受け取る必要がある
  explicit SimpleMove(uint8_t id, const std::shared_ptr<WorldModelWrapper> & wm)
    : SkillBase("SimpleMove", id, wm) {}

  Status update() override {
    // commander()経由でコマンド操作
    commander()->setTargetPosition(getParameter<Point>("target"));
    return Status::RUNNING;
  }
};

状態付きスキル例

// 状態付きスキル例  
enum class KickState { ENTRY_POINT, APPROACH, KICK, FINISH };

class Kick : public SkillBaseWithState
{
public:
  template <typename... Args>
  explicit Kick(Args &&... args)
    : SkillBaseWithState(
        static_cast<int>(KickState::ENTRY_POINT), &Kick::getStateName, "Kick",
        std::forward<Args>(args)...) {

    // 状態ごとの処理定義
    addStateFunction(KickState::ENTRY_POINT, [this]() {
       visualizer->drawDebugLabel(robot()->pose.pos, "Kick::ENTRY_POINT");
       return Status::RUNNING;
    });

    // 遷移定義
    addTransition(KickState::ENTRY_POINT, KickState::APPROACH, [this]() {
       return true; // 遷移条件
    });

    addStateFunction(KickState::APPROACH, [this]() {
      return approachBall();
    });

    // ...
  }
};

APIリファレンス

基本メソッド

Status列挙型

パラメータシステム

// パラメータ設定
skill.setParameter("target", Point(1.0, 2.0));
skill.setParameter("max_velocity", 3.0);
skill.setParameter("enable_collision_avoidance", true);

// パラメータ取得
auto target = getParameter<Point>("target");
auto velocity = getParameter<double>("max_velocity");

可視化

crane::VisualizerMessageBuilderを使用します。SkillBaseが自動的にインスタンスを管理します。

// VisualizerMessageBuilderを使用
visualizer->drawCircle(center, radius, "blue");
visualizer->drawDebugLabel(robot()->pose.pos, "Status: Running");
visualizer->arrow(start, end, "white");

主要スキル一覧

攻撃系

• Attacker: メイン攻撃ロボット
• SubAttacker: 攻撃サポート
• Kick: ボールキック実行
• Receive: パス受け取り
• PenaltyKick: ペナルティキック実行

守備系

• Goalie: ゴールキーパー専用
• SecondThreatDefender: 守備
• Marker: 敵ロボットマーク

ユーティリティ・その他

• Idle: 待機
• Teleop: 手動操作
• Sleep: 待機状態
• BallNearbyPositioner: ボール近傍位置合わせ
• GoalKick: ゴールキック
• SimpleKickoff: キックオフ
• CenterStopKick: センターサークルでの停止・キック
• EmplaceRobot: 指定位置へのロボット配置
• SingleBallPlacement: ボールプレースメント
• BallCalibrationDataCollector: ボールモデル学習用データ収集

統合手順

1. SimpleAIタクティックでの使用

// SimpleAIタクティックでの使用
auto skill = std::make_shared<YourSkill>(robot_id, world_model);
skill->setParameter("target", target_position);
// 実行
skill->run();
// コマンド取得
auto cmd = skill->getRobotCommand();

2. セッション統合

統一設定ファイルに追加：

# config/​unified_session_config.yaml
situations:
  YOUR_SITUATION:
    sessions:
      - name: your_skill_tactic
        capacity: 1

ベストプラクティス

パフォーマンス

• ヘッダー最小化: 実装はcppファイルに記述
• 早期リターン: 条件チェックを先頭で実行
• メモリ効率: 不要な計算は避ける

品質保証

• エラーハンドリング: 異常状態での適切なSTATUS返却
• テスタビリティ: 単体テストを意識した設計
• 可視化: デバッグ情報の適切な出力

設計原則

• 単一責任: 1つのスキル = 1つの行動
• 状態管理: 複雑な場合は状態遷移を明確化
• 再利用性: 他のスキルから呼び出し可能な設計

トラブルシューティング

よくあるエラー

デバッグテクニック

// ログ出力
RCLCPP_INFO(logger_, "Skill %s: State=%d, Target=(%.2f,%.2f)",
           name.c_str(), static_cast<int>(getCurrentState()),
           target.x(), target.y());

// 可視化デバッグ
visualizer->drawDebugLabel(robot()->pose.pos, fmt::format("{}: {}", name, state_string));

関連ドキュメント

• crane_robot_skills: パッケージ詳細
• coordinates.md: 座標系仕様
• visualizer.md: 可視化API
• session/​crane_session_coordinator: セッション統合