【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
機(jī)器人搜索任務(wù)路徑規(guī)劃方法、裝置、電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)
[0001]本公開(kāi)屬于機(jī)器人路徑規(guī)劃領(lǐng)域，具體涉及基于置信準(zhǔn)則決策的機(jī)器人搜索任務(wù)路徑規(guī)劃方法
、
裝置
、
電子設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)
。
技術(shù)介紹
[0002]移動(dòng)機(jī)器人在室內(nèi)環(huán)境幫助人類完成物體搜索已成為機(jī)器人的核心任務(wù)之一，例如，密閉救災(zāi)環(huán)境下搜尋幸存者，辦公室環(huán)境下傳遞文件，家庭環(huán)境下端茶倒水
。
目前基于搜素任務(wù)的路徑規(guī)劃方法通常是根據(jù)機(jī)器人與環(huán)境中每個(gè)房間距離遠(yuǎn)近或者按照固定搜索策略
(
順時(shí)針或者逆時(shí)針遍歷各個(gè)房間
)
執(zhí)行的，由于物體位置未知，機(jī)器人任務(wù)執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)
、
規(guī)劃效率低
。
因此有必要開(kāi)發(fā)一種有效的利用環(huán)境先驗(yàn)知識(shí)獲取物體在不同房間的概率以及高效決策的路徑規(guī)劃方法，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人快速
、
精準(zhǔn)的物體搜索任務(wù)
。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0003]本公開(kāi)旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一
。
[0004]為此，本公開(kāi)第一方面實(shí)施例提供的機(jī)器人搜索任務(wù)路徑規(guī)劃方法，可有效利用環(huán)境先驗(yàn)知識(shí)處理室內(nèi)環(huán)境物體搜索的路徑規(guī)劃方法，實(shí)現(xiàn)快速
、
高效的物體搜索任務(wù)，本公開(kāi)第一方面實(shí)施例提供的機(jī)器人搜索任務(wù)路徑規(guī)劃方法，包括：
[0005]S1、
通過(guò)語(yǔ)義信息獲取目標(biāo)物體在當(dāng)前環(huán)境中各個(gè)房間的概率，根據(jù)所述概率得到機(jī)器人搜索任務(wù)的當(dāng)前置信狀態(tài)；
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.
一種機(jī)器人搜索任務(wù)路徑規(guī)劃方法，其特征在于，包括：
S1、
通過(guò)語(yǔ)義信息獲取目標(biāo)物體在當(dāng)前環(huán)境中各個(gè)房間的概率，根據(jù)所述概率得到機(jī)器人搜索任務(wù)的當(dāng)前置信狀態(tài)；
S2、
基于路徑長(zhǎng)度
、
當(dāng)前置信狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)機(jī)動(dòng)性設(shè)計(jì)搜索任務(wù)的代價(jià)函數(shù)，將代價(jià)最小時(shí)對(duì)應(yīng)的房間作為當(dāng)前搜索任務(wù)的目標(biāo)位置；
S3、
機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到所述目標(biāo)位置并進(jìn)行目標(biāo)物體檢測(cè)，若機(jī)器人檢測(cè)到目標(biāo)物體，則當(dāng)前搜索任務(wù)結(jié)束；若機(jī)器人未檢測(cè)到目標(biāo)物體，則進(jìn)入步驟
S4
；
S4、
對(duì)目標(biāo)物體在當(dāng)前環(huán)境中各個(gè)房間的概率進(jìn)行更新：將目標(biāo)物體在當(dāng)前房間的概率減小至第一值，將目標(biāo)物體在其他房間的概率均增加第二值，且增加總和等于所述目標(biāo)物體在當(dāng)前房間的概率的變化量；更新當(dāng)前置信狀態(tài)，返回步驟
S2。2.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人搜索任務(wù)路徑規(guī)劃方法，其特征在于，步驟
S1
中，設(shè)目標(biāo)物體在當(dāng)前環(huán)境中第
i
個(gè)房間
R
i
的概率為
p
i
，按照下式獲取得到：，按照下式獲取得到：
p(R
i
)
＝
1/n
式中，
p(R
i
|obj)
為根據(jù)貝葉斯定理計(jì)算的目標(biāo)物體
obj
存在于第
i
個(gè)房間
R
i
的概率，
i
取1時(shí)對(duì)應(yīng)機(jī)器人當(dāng)前所在房間的編號(hào)；
p(obj|R
i
)
為第
i
個(gè)房間
R
i
存在目標(biāo)物體
obj
的基于語(yǔ)義信息的概率，
NR
i
表示第
i
個(gè)房間的單詞在語(yǔ)料庫(kù)中出現(xiàn)的總次數(shù)，所述語(yǔ)料庫(kù)中存儲(chǔ)有若干語(yǔ)句，且各語(yǔ)句中均含有與搜索任務(wù)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)物體的單詞，
NF
為用于表示目標(biāo)物體搜索失敗次數(shù)的超參數(shù)，
n
為搜索任務(wù)環(huán)境下的房間總數(shù)；
p(R
i
)
為第
i
個(gè)房間
R
i
被搜索的概率，設(shè)搜索任務(wù)執(zhí)行前每個(gè)房間被搜索過(guò)相同的次數(shù)
。3.
根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人搜索任務(wù)路徑規(guī)劃方法，其特征在于，步驟
S1
中，設(shè)所述當(dāng)前置信狀態(tài)為
B
，表達(dá)式為：
B
＝
[b1，
…
，
b
i
，
…
，
b
n
]
，
b
i
＝
p
i
式中，
b
i
為當(dāng)前置信狀態(tài)
B
中的第
i
個(gè)元素，
p
i
為目標(biāo)物體在當(dāng)前環(huán)境中第
i
個(gè)房間
R
i
的概率，
i
取1時(shí)對(duì)應(yīng)機(jī)器人當(dāng)前所在房間的編號(hào)
。4.
根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人搜索任務(wù)路徑規(guī)劃方法，其特征在于，步驟
S2
中，所述代價(jià)函數(shù)的表達(dá)式如下：
Γ
i
＝
ω1·
L
i
/p(R
i
|obj)+
ω2·
θ
i
式中，
Γ
i
為第
i
個(gè)房間
R
i
的代價(jià)；
L
i
為機(jī)器人的當(dāng)前位置到第
i
個(gè)房間的路徑長(zhǎng)度；
θ
i
為機(jī)器人由當(dāng)前位置運(yùn)動(dòng)到第
i
個(gè)房間的運(yùn)動(dòng)機(jī)動(dòng)性；
ω1為衡量考慮室內(nèi)環(huán)境先驗(yàn)知識(shí)的路徑長(zhǎng)度的第一權(quán)重系數(shù)，
ω2為衡量運(yùn)動(dòng)機(jī)動(dòng)性的第二權(quán)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫富春，閔海波，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京愛(ài)賓果科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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