【精品】课件---机器人技术讲稿—第7章.ppt

机器人规划 Robot planning 7.1 机器人规划的作用与任务 7.2 积木世界的机器人规划 7.3 STRIPS 规划系统 7.4 具有学习能力的规划系统 7.5 基于专家系统的机器人规划 7.6 太空构件装配顺序分层规划系统 7.7 机器人轨迹规划 Robot planning 7.1 机器人规划的作用和任务 1.规划的作用与问题分解途径 （1）规划的概念及作用 概念：在执行一个问题求解程序中的任何一步 之前，计算该程序几步的过程，是一个行动过程的 描述。 蕴涵排序。 步骤含糊。 具有分层结构。 Robot planning 7.1 机器人规划的作用和任务 1.规划的作用与问题分解途径 （1）规划的概念及作用 作用： 缺乏规划可能导致不是最佳的问题求解。 规划可用来监控求解过程。如发射火箭。 Robot planning 7.1 机器人规划的作用和任务 1.规划的作用与问题分解途径 （2）问题分解的途径： 途径一：只考虑状态中可能变化了的那些部分。 途径二：把单一的问题分割成为几个子问题。 Robot planning 7.1 机器人规划的作用和任务 1.规划的作用与问题分解途径 （3）域的预测和规划的修正： 产生一个有希望成功的规划。 规划失败，从现有状态从新开始规划。 非期望结果并不使余下部分失败。 使规划失败的影响限制在局部内。 记录规划执行步骤及理由，便于回溯。 Robot planning 7.1 机器人规划的作用和任务 2.机器人规划系统的任务与方法 （1）机器人规划系统的任务： ◆ 根据最有效的启发信息，选择应用于下一步的 最好规则。 ◆ 应用所选取的规则来计算生成的新状态。 ◆ 对所求得的解答进行检验。 ◆ 检验空端，并舍弃。 ◆ 检验殆正确的解答，并应用具体技术使之完全 正确。 Robot planning 7.1 机器人规划的作用和任务 2.机器人规划系统的任务与方法 （2）机器人规划系统的方法： ⅰ 选择和应用规则： 方法一， 对每个动作都叙述起所引起的状态表示 的每一个变化。 另用某些语句来描述所有其它维持不变的 事物。 优点：只需一个机理——消解。 缺点：若问题状态复杂，则需很多的公理条数。 Robot planning 7.1 机器人规划的作用和任务 2.机器人规划系统的任务与方法 （2）机器人规划系统的方法： 方法一例： 谓词集合描述状态：如图 动作影响到的状态： 用框架公理规则描述不受操作符影响的状态： Robot planning 7.1 机器人规划的作用和任务 2.机器人规划系统的任务与方法 （2）机器人规划系统的方法： ⅰ 选择和应用规则：关于框架公理 使用初始表，删除表和添加表。 优点： 减少提供给操作符的信息。 操作后不必推演所有信息。 便于回溯。如图： Robot planning 7.1 机器人规划的作用和任务 2.机器人规划系统的任务与方法 （2）机器人规划系统的方法： ⅱ 检验解答与空端： 求得能将初始状态变换为目标状态的操作符序 列，即得解。 空端，从它无法到达目标的端点。 正向推理及反向推理。 Robot planning 7.1 机器人规划的作用和任务 2.机器人规划系统的任务与方法 （2）机器人规划系统的方法： ⅲ 修正殆正确解的各种方法： ◆ 检查求得的状态，并把它与期望目标加以比较。 ◆ 注意有关出错的知识，然后加以直接修正。 ◆ 不修正，不完全确定地让差别保留到最后的可 能时刻。 Robot planning 7.2 积木世界的机器人规划 1.积木世界的机器人问题 （1）积木世界：几个有标记的一样大小的积木。 （2）机器人 动 作：unstack(a,b) stack(a,b) pickup(a) putdown(a) 状态描述：