智能机器人中文课件 智能机器人体系结构No2.ppt

文档介绍：机器人范式
机器人范式
范式是一种哲理或界定一类问题的一组假设或技术;
目前机器人中智能的组织有三种形式:
分组范式、反应式范式、慎思/反应混合范式;
范式的描述
两种描述方法
1、以机器人学中的三种被普遍认可的基元——感知、规划、执行之间的关系来描述;
2、以传感器数据在系统中的处理和分配方式来描述;
限定传感器信息以一种特定的方式用于机器人的每一种功能中,这种信息的处理过程对于每一种功能来说都是局部的;
首先将所有的传感器信息处理成一个全局模型,然后将该模型的子集分配给其他需要的功能来使用。
基元
感知类:如果某种功能是通过传感器获得信息并产生对其他功能有用的输出信号;
规划类:如果某种功能是接受信息(不管该信息是来自于传感器还是来自于自身对的关于周围环境工作状态的知识)并产生一个或多个任务让机器人执行。
执行类:那些产生输出命令来驱动电机执行的功能
基元
机器人基元
输入
输出
感知
传感器数据
感知信息
规划
信息
指令
执行
感知信息或指令
执行器指令
三种范式
分级范式
机器人基元
输入
输出
感知
传感器数据
感知信息
规划
信息
指令
执行
感知信息或指令
执行器指令
分级范式
感知部分是独立的,所有的传感器数据倍融合进了一个全局的数据结构中,提供给规划处理器;
分级范式中,环境模型主要包含以下内容:
机器人所运行环境的先验(之前获得的)环境表示(如建筑物的地图);
感知信息(基于自身所通过的路径,获得当前的位置)
完成任务所需要的任何附加的认知知识(如:终极任务,将物品送到某个指定地点)。
通用问题求解器的变种Strips
STRIPS的介绍
STRIPS是由Fikes、Hart和Nilsson3人在1981及1982研究成功的,它是 Shakey机器人程序控制系统的一个组成部分。
Strips采用的方法是手段-目的的分析方法,如果机器人不能一步完成任务或者到达目标,他就会执行能减少其目前状态与目标状态偏差的动作。这种方式是受人类认知行为的启发而得到的。
STRIPS规划系统
STRIPS系统组成
世界模型:为一阶谓词演算公式;
操作符(F规则):包括先决条件、删除表和添加表;
操作方法:应用状态空间表示和中间-结局分析。