機(jī)器人任務(wù)重規(guī)劃機(jī)制的研究與實現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)今機(jī)器人越來越多地應(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態(tài)的環(huán)境中，相應(yīng)地需要對現(xiàn)有的任務(wù)規(guī)劃進(jìn)行適時地調(diào)整以應(yīng)對其所面對的意料之外地變化。因此，在執(zhí)行任務(wù)的過程中，機(jī)器人需要及時地通過任務(wù)重規(guī)劃來調(diào)整當(dāng)前的任務(wù)規(guī)劃以應(yīng)對環(huán)境的變化，從而提高實現(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)劃問題（如運(yùn)動或者軌跡規(guī)劃）。這些規(guī)劃通常是由底層的動

2、作序列組成，這些動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)動過程，利用控制層的運(yùn)動重規(guī)劃方法與技術(shù)來解決任務(wù)重規(guī)劃問題。這些方法通常依賴于特定的場景和數(shù)學(xué)模型，缺乏對與目標(biāo)、資源和任務(wù)結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的高層知識的表示。
　　為克服這些缺點，本文提出一種新的任務(wù)層重規(guī)劃方法，使用事件來表示觸發(fā)重規(guī)劃的意料之外的問題，用一系列的高層復(fù)雜動作來描述單個任務(wù)，

3、同時依據(jù)執(zhí)行動作的兩種主要機(jī)器人部件—操作器和移動部件，將任務(wù)分為操作類任務(wù)和移動類任務(wù)。文章的主要貢獻(xiàn)總結(jié)如下：
　　1）設(shè)計了基于事件的任務(wù)重規(guī)劃機(jī)制ETRM以及支持任務(wù)選擇的任務(wù)可行性評估算法TFEA。
　　2）設(shè)計并實現(xiàn)了基于ROS平臺的支持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）來實現(xiàn)不同的事件，使用兩個不同的Actor模塊對兩類不同的任務(wù)進(jìn)行可行性預(yù)評估，提高任務(wù)