發(fā)布時(shí)間：2018-02-11 03:25

  本文關(guān)鍵詞： 服務(wù)機(jī)器人 智能空間 本體技術(shù) 服務(wù)認(rèn)知 任務(wù)規(guī)劃　出處：《山東大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：服務(wù)機(jī)器人逐漸融入人類(lèi)的日常生活,在家庭、醫(yī)療、辦公等領(lǐng)域扮演著越來(lái)越重要的角色,因此人們對(duì)機(jī)器人的服務(wù)能力提出了更高的要求,希望機(jī)器人能夠主動(dòng)地為人類(lèi)提供更加智能、個(gè)性化的服務(wù)。機(jī)器人對(duì)知識(shí)的獲取和利用能力是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)正確的場(chǎng)景感知、理解用戶需求從而主動(dòng)提供智能化服務(wù)的保障。智能空間技術(shù)使機(jī)器人的感知能力和信息處理能力得到了極大的提升,但是空間資源的多樣性、異構(gòu)性和動(dòng)態(tài)性阻礙了知識(shí)的融合和共享,使機(jī)器人難以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間知識(shí)的充分利用,因此如何對(duì)知識(shí)進(jìn)行有效的組織,提高智能空間知識(shí)的表示能力,為機(jī)器人的服務(wù)決策和任務(wù)執(zhí)行提供有力的支持成為一個(gè)重要的研究?jī)?nèi)容。本文在智能空間環(huán)境下,設(shè)計(jì)了基于智能空間本體的機(jī)器人服務(wù)自主決策及規(guī)劃執(zhí)行方法,使機(jī)器人在無(wú)需人為干預(yù)的條件下,主動(dòng)地為用戶提供個(gè)性化的服務(wù),主要工作如下:1、研究本體建模技術(shù),根據(jù)智能空間的資源及機(jī)器人的服務(wù)能力,為智能空間劃分本體領(lǐng)域:環(huán)境領(lǐng)域、用戶領(lǐng)域和服務(wù)領(lǐng)域,將空間中的對(duì)象信息在各領(lǐng)域中進(jìn)行匹配,得到智能空間本體。利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)作為智能空間本體的存儲(chǔ)工具,形成智能空間本體庫(kù),并在本體庫(kù)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的動(dòng)態(tài)更新。2、考慮到智能空間本體庫(kù)中知識(shí)的局限性,利用Jena對(duì)本體庫(kù)中的知識(shí)進(jìn)行擴(kuò)展。通過(guò)建立自定義規(guī)則的方式,挖掘空間中隱藏的邏輯知識(shí);利用模糊集的思想,建立"數(shù)據(jù)-概念"轉(zhuǎn)換機(jī)制,將本體庫(kù)中的數(shù)據(jù)信息映射為能夠反映用戶喜好或者服務(wù)質(zhì)量的概念表示。擴(kuò)展后的智能空間本體庫(kù),能夠?yàn)闄C(jī)器人的服務(wù)推理提供更完備的場(chǎng)景信息。3、分析機(jī)器人服務(wù)的特征和決定性因素,采用SWRL本體規(guī)則描述語(yǔ)言建立服務(wù)推理規(guī)則庫(kù),通過(guò)事實(shí)與規(guī)則相匹配的方法,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人服務(wù)的自主推理、決策。結(jié)合服務(wù)推理結(jié)果和智能空間本體庫(kù)中的空間狀態(tài)知識(shí),生成JSHOP2規(guī)劃器的問(wèn)題描述,利用分層任務(wù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃算法,完成服務(wù)任務(wù)的規(guī)劃,為機(jī)器人提供需要執(zhí)行的動(dòng)作列表。4、將本文所提出的方法,加載到山東大學(xué)服務(wù)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的服務(wù)機(jī)器人上,在智能空間場(chǎng)景下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試,對(duì)方法的有效性和實(shí)時(shí)性進(jìn)行驗(yàn)證。
[Abstract]:Service robots are gradually integrated into human daily life and play more and more important roles in the fields of family, medical treatment, office and so on. Therefore, people put forward higher demands on the service ability of robots. It is hoped that robots can actively provide more intelligent and personalized services for human beings. The ability of robots to acquire and utilize knowledge is to realize the correct perception of the scene. Understanding the needs of users in order to actively provide intelligent services. Intelligent space technology has greatly improved the perception and information processing ability of robots, but the diversity of space resources, Heterogeneity and dynamics hinder the integration and sharing of knowledge, which makes it difficult for robots to make full use of spatial knowledge. Therefore, how to organize knowledge effectively and improve the representation ability of intelligent spatial knowledge. It has become an important research content to provide powerful support for robot service decision and task execution. In the intelligent space environment, an autonomous decision making and planning method for robot service based on intelligent space ontology is designed in this paper. Under the condition of no human intervention, the robot can provide personalized service to the user actively. The main work is as follows: 1. Research ontology modeling technology, according to the resources of intelligent space and the service ability of robot. The domain of ontology is divided into three parts: environment domain, user domain and service domain. The object information in the space is matched in each domain to get the intelligent space ontology. The relational database is used as the storage tool of the intelligent space ontology. The intelligent space ontology library is formed, and on the basis of the ontology library, the knowledge is dynamically updated. Considering the limitation of the knowledge in the intelligent space ontology library, the knowledge in the ontology library is extended by Jena. Mining the hidden logic knowledge in the space, using the idea of fuzzy set, establishing the conversion mechanism of "data-concept", Mapping the data information in the ontology library to the concept representation that can reflect the user's preferences or the quality of service. It can provide more complete scene information for robot service reasoning, analyze the characteristics and decisive factors of robot service, establish the service inference rule base by SWRL ontology rule description language, and use the method of matching the facts and rules. In order to realize autonomous reasoning and decision making of robot service, the problem description of JSHOP2 planner is generated by combining the result of service reasoning with the knowledge of spatial state in intelligent space ontology library, and the service task planning is accomplished by using hierarchical task network planning algorithm. The method proposed in this paper is loaded into the service robot developed independently by the service robot laboratory of Shandong University, and the experimental test is carried out in the intelligent space scene. The validity and real-time of the method are verified.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TP242

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蔡鶴皋;機(jī)器人將是21世紀(jì)技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)[J];中國(guó)機(jī)械工程;2000年Z1期

2 ;世界機(jī)器人最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2000年01期

3 ;警衛(wèi)和保潔兩用機(jī)器人[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2000年03期

4 ;案例分析之四 機(jī)器人碼垛單元[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2000年04期

5 李成桐;對(duì)中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的思考(之二) 未來(lái)之路[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2000年05期

6 賈培發(fā),王全福;團(tuán)結(jié)奮斗努力實(shí)現(xiàn)中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2000年06期

7 李開(kāi)生,張慧慧,費(fèi)仁元,宗光華;國(guó)外服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展動(dòng)態(tài)和前景[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2000年06期

8 淑芳;機(jī)器人種菜[J];湖南農(nóng)業(yè);2000年09期

9 長(zhǎng)路;機(jī)器人技術(shù)在發(fā)展[J];世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng);2001年01期

10 賈一;機(jī)器人外科手術(shù)的必要技術(shù)條件[J];機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用;2002年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 胡春華;范勇;朱紀(jì)洪;孫增圻;;空中機(jī)器人的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[A];2005年中國(guó)智能自動(dòng)化會(huì)議論文集[C];2005年

2 陳衛(wèi)東;;服務(wù)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展及微特電機(jī)在其中的應(yīng)用[A];第十屆中國(guó)小電機(jī)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

3 肖玉林;侍才洪;陳煒;李浩;張西正;;救援機(jī)器人的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)(綜述)[A];天津市生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)第三十四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2014年

4 鄭亞青;吳建坡;;岸邊集裝箱宏-微起重機(jī)器人的機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真[A];2009海峽兩岸機(jī)械科技論壇論文集[C];2009年

5 王靜;邊繼東;張大慧;林峰華;張宏;;管道定量采樣機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];2009全國(guó)虛擬儀器大會(huì)論文集（二）[C];2009年

6 黃海明;楊雷;宋躍;賴思沅;;智能保安巡邏機(jī)器人[A];2009全國(guó)虛擬儀器大會(huì)論文集（二）[C];2009年

7 王明輝;馬書(shū)根;李斌;;獨(dú)立操作型可重構(gòu)機(jī)器人群體的動(dòng)態(tài)層次體系結(jié)構(gòu)研究[A];第八屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

8 譚金林;劉明英;梁建民;;機(jī)器人硬件電路設(shè)計(jì)[A];1995年中國(guó)智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議暨智能自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)委員會(huì)成立大會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];1995年

9 許家中;孔祥冰;尤波;李長(zhǎng)峰;禹鑫q，

本文編號(hào)：1502100