3. 框架架构

本文描述 libautonomy 应用框架的逻辑分层、启动顺序与数据流。

3.1 设计目标

统一入口：system::Autonomy 构造并调度各 Server
配置集中：单一 autonomy.lua 聚合子系统
松耦合通信：Server 间通过接口 + commsgs 交互，跨进程经 Autolink
插件扩展：算法实现与 Server 调度分离

3.2 分层架构

API 层 system::Autonomy NavigateToPose · ReplanToGoal · 监听器

CreateAutonomy Start / Configure / Shutdown

持有与调度

Server 层 Map · Planner · Controller · Transform

Server

MapServer PlannerServer ControllerServer TransformServer

编排

navigator / BT SensorCollator

插件接口

插件层 GlobalPlanner · Controller · BT Nodes

PluginManager .so 动态库进程内注册

commsgs + autolink

基础层 commsgs · autolink · common

3.3 启动顺序（`Autonomy::Start`）

        sequenceDiagram
    participant A as Autonomy
    participant M as MapServer
    participant P as PlannerServer
    participant C as ControllerServer
    participant T as TransformServer
    participant S as SensorCollator

    A->>M: 构造 + Start
    A->>P: 构造 PlannerServer
    A->>C: 构造 + Start
    A->>C: SetSharedCostmap(planner costmap)
    A->>A: tf_buffer Init
    A->>T: 加载静态 TF
    A->>M: SetMapPublishCallback → costmap
    A->>S: 构造 SensorCollator

Configure() 在 Start() 之后调用，加载 navigator_options 并设置 use_bt_navigation 等运行时覆盖。

3.4 导航数据流

NavigateToPose(goal)
    → [BT] ComputePathToPose → PlannerServer::GetPlan
    → [BT] FollowPath → ControllerServer
    → cmd_vel → 底盘 / 仿真

直驱模式：
    → GetPlan → NotifyPath（不自动 FollowPath）

3.5 线程模型

组件	线程策略
`Autonomy` 主循环	单线程 sleep 轮询（main.cpp）
MapServer	地图加载线程（若启用）
Costmap 更新	独立更新线程 + mutex
Autolink 回调	调度器协程 / 线程池
BT tick	单线程 `tickOnce` 循环

3.6 与 Autolink 的边界

Framework：决定创建哪些 Server、如何传 *Options
Server 内部：创建 autolink::Node，注册 Writer/Reader/Action
应用开发者：通常调用 Autonomy API，而非直接操作 Node

通信细节见 Communication · §1.8 Autonomy 集成。