[發明專利]基于知識庫和PDDL語義設計的機器人任務執行方法

有效

• 申請號: 202110044134.3
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112364853B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 任杰;楊彥韜;徐澤民;朱世強;顧建軍;李特
• 申請（專利權）人: 之江實驗室
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06T7/66;G06N5/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種基于知識庫和PDDL語義設計的機器人任務執行方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：在室內場景下，通過全局攝像頭感知環境物體，使用語義分割方法完成物體識別；

步驟二：通過設置三維全局坐標，識別步驟一中的物體的位置坐標，并獲取物體的重心位置坐標，計算物體間的位置關系；所述物體的位置坐標和物體間的位置關系組成物體狀態；生成當前環境實例化知識并存儲在Redis中；

步驟三：使用圖數據庫進行知識庫的表達，所述知識庫包括機器人任務知識、機器人知識；所述機器人任務知識由任務目標狀態和動作知識組成，所述動作知識使用PetriNet網絡結構來表達動作執行后物體狀態變化，并記錄動作的輸入輸出時間狀態變化；所述機器人知識中記錄注冊的機器人，包括機器人組件和可以執行的動作以及動作知識關聯；

步驟四：所述知識庫接收到任務后，將任務匹配到相應的動作知識上，解析得到的每一個動作，將動作轉換成PDDL格式要求的動作結構生成域文件；所述域文件包括：斷言、動作，使用NLP技術從知識庫中模糊匹配出機器人任務知識中已存相應的任務，將機器人任務知識中的任務目標狀態和當前環境實例化知識合并，生成問題文件；

步驟五：通過在全局狀態空間搜索的方法下對需要執行的任務進行分解規劃，根據生成的問題文件中的任務目標狀態和域文件反向推理，得到任務的全局執行順序，知識庫在任務執行時根據動作知識來調度相應的機器人按全局執行順序執行任務；同時，機器人在執行任務的過程中實時感知環境物體狀態，將感知的環境物體信息儲存Redis，所述環境物體信息包括物體位置、物體狀態、機器人狀態；

步驟六：實時判斷物體狀態是否與域文件中的斷言相同，當物體狀態與斷言相同時，則繼續執行任務；否則重復步驟四~五，直至任務執行結束。

2.如權利要求1所述基于知識庫和PDDL語義設計的機器人任務執行方法，其特征在于，步驟四中如果沒有從知識庫中匹配到任務，將對應的任務知識以及任務目標狀態增加到機器人任務知識中。