分布式架構下服務機器人任務規(guī)劃與執(zhí)行系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、分布式架構下機器人任務規(guī)劃與執(zhí)行是服務機器人研究領域的核心技術之一。良好擴展性和功能完整性是任務規(guī)劃與執(zhí)行系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢。本文針對分布式智能環(huán)境下的室內(nèi)服務機器人，圍繞搬運、遞送等服務應用需求，系統(tǒng)地研究了分布式架構下服務機器人任務規(guī)劃與執(zhí)行系統(tǒng)架構和應用軟件的設計與實現(xiàn)。
　　論文綜述了服務機器人任務規(guī)劃與執(zhí)行相關技術的研究現(xiàn)狀，分析了系統(tǒng)設計與實現(xiàn)難點，進行了需求分析，基于機器人開發(fā)平臺ROS設計了具有良好擴展性和功能完整

2、性的室內(nèi)服務機器人任務規(guī)劃與執(zhí)行系統(tǒng)，并詳細論述了系統(tǒng)工作原理。圍繞服務機器人工作環(huán)境的邏輯描述需求，將環(huán)境資源節(jié)點分成智能感知、智能執(zhí)行和智能交互三類節(jié)點，并開發(fā)了基于非關系型數(shù)據(jù)庫MongoDB的信息管理模塊，實現(xiàn)了服務機器人工作環(huán)境信息的分類存儲;在詳細論述規(guī)劃領域定義語言PDDL的邏輯描述特性后，開發(fā)了邏輯描述模塊，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫信息與PDDL的轉換。圍繞服務機器人規(guī)劃問題的推理求解需求，在詳細論述正向鏈-部分有序規(guī)劃求解算法基礎

3、上，優(yōu)化了時序松弛規(guī)劃圖構建、啟發(fā)函數(shù)值估計和搜索空間等部分，并完成了規(guī)劃求解節(jié)點的開發(fā)，實現(xiàn)了在環(huán)境現(xiàn)有資源的邏輯描述約束下，推理求解生成一系列待執(zhí)行的具體行為。圍繞行為派遣與執(zhí)行的需求，在詳細論述行為派遣與執(zhí)行流程的基礎上，設計了行為派遣表與派遣模式，并給出了智能節(jié)點典型行為的部署實現(xiàn)，實現(xiàn)了分布式智能環(huán)境下的行為準確派遣與執(zhí)行。針對系統(tǒng)常見異常情況，給出了“行為實施條件”檢查、“敏感信息”變動監(jiān)測和“傳遞鏈”異常處理的策略實現(xiàn)，增