機(jī)器人任務(wù)重規(guī)劃?rùn)C(jī)制的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)今機(jī)器人越來(lái)越多地應(yīng)用到人們的日常生活服務(wù)等非工業(yè)領(lǐng)域中。相比工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，提供非工業(yè)領(lǐng)域服務(wù)的機(jī)器人通常是部署在更加動(dòng)態(tài)的環(huán)境中，相應(yīng)地需要對(duì)現(xiàn)有的任務(wù)規(guī)劃進(jìn)行適時(shí)地調(diào)整以應(yīng)對(duì)其所面對(duì)的意料之外地變化。因此，在執(zhí)行任務(wù)的過(guò)程中，機(jī)器人需要及時(shí)地通過(guò)任務(wù)重規(guī)劃來(lái)調(diào)整當(dāng)前的任務(wù)規(guī)劃以應(yīng)對(duì)環(huán)境的變化，從而提高實(shí)現(xiàn)用戶任務(wù)目標(biāo)的成功率。
　　目前重規(guī)劃方法主要集中于解決控制層的規(guī)劃問(wèn)題（如運(yùn)動(dòng)或者軌跡規(guī)劃）。這些規(guī)劃通常是由底層的動(dòng)

2、作序列組成，這些動(dòng)作序列可以直接地控制關(guān)節(jié)電機(jī)和機(jī)器人的其他物理執(zhí)行機(jī)構(gòu)。任務(wù)重規(guī)劃的研究也主要是在限定機(jī)器人任務(wù)序列后，將任務(wù)描述為機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，利用控制層的運(yùn)動(dòng)重規(guī)劃方法與技術(shù)來(lái)解決任務(wù)重規(guī)劃問(wèn)題。這些方法通常依賴于特定的場(chǎng)景和數(shù)學(xué)模型，缺乏對(duì)與目標(biāo)、資源和任務(wù)結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的高層知識(shí)的表示。
　　為克服這些缺點(diǎn)，本文提出一種新的任務(wù)層重規(guī)劃方法，使用事件來(lái)表示觸發(fā)重規(guī)劃的意料之外的問(wèn)題，用一系列的高層復(fù)雜動(dòng)作來(lái)描述單個(gè)任務(wù)，

3、同時(shí)依據(jù)執(zhí)行動(dòng)作的兩種主要機(jī)器人部件—操作器和移動(dòng)部件，將任務(wù)分為操作類任務(wù)和移動(dòng)類任務(wù)。文章的主要貢獻(xiàn)總結(jié)如下：
　　1）設(shè)計(jì)了基于事件的任務(wù)重規(guī)劃?rùn)C(jī)制ETRM以及支持任務(wù)選擇的任務(wù)可行性評(píng)估算法TFEA。
　　2）設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于ROS平臺(tái)的支持ETRM的框架SAPE。該框架基于ROS的分布式通信架構(gòu)，利用ROS中的主題（topic）來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的事件，使用兩個(gè)不同的Actor模塊對(duì)兩類不同的任務(wù)進(jìn)行可行性預(yù)評(píng)估，提高任務(wù)