發(fā)布時間：2020-05-20 03:41

【摘要】：越來越復(fù)雜的應(yīng)用場景和更加多樣化的任務(wù)需要機器人擁有一個穩(wěn)定可靠的任務(wù)執(zhí)行系統(tǒng),同時要求機器人具有一定的推理能力。針對機器人系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)周期長和容易出現(xiàn)邏輯錯誤等問題,本文給出了一種基于Petri網(wǎng)的移動機器人任務(wù)執(zhí)行與推理系統(tǒng)設(shè)計方法,主要內(nèi)容如下:1、提出了基于Petri網(wǎng)的推理方法。針對確定性推理問題,將其環(huán)境和推理規(guī)則轉(zhuǎn)化為推理Petri網(wǎng),給出了根據(jù)機器人外部觀測序列演化該Petri網(wǎng)進行推理的方法。針對不確定性推理問題,將概率聯(lián)合分布以Petri網(wǎng)形式化方法來表示,實現(xiàn)對環(huán)境的了解下其他未知狀態(tài)的不確定性推理。2、對于狀態(tài)轉(zhuǎn)移情況已知的系統(tǒng),利用Petri網(wǎng)描述動作發(fā)生的前提、后果和代價,并給出了一種動作規(guī)劃方法,該方法結(jié)合A*算法和Petri網(wǎng)演化規(guī)則來得到機器人到達目標狀態(tài)花費代價最低的動作序列。3、給出了任務(wù)執(zhí)行Petri網(wǎng)(Execute Petri net,EPN)的設(shè)計方法,并利用EPN的執(zhí)行來調(diào)度各個功能單元的底層程序。將機器人任務(wù)分割成小的功能單元并用統(tǒng)一結(jié)構(gòu)的Petri網(wǎng)積木表示,利用外部變遷將各個Petri網(wǎng)積木按照邏輯組合方法連接在一起可得到EPN,以此得到機器人任務(wù)執(zhí)行系統(tǒng)。4、以人工智能中的經(jīng)典例子Wumpus世界為例,搭建各個模塊組成智能小車并以其為移動機器人實驗平臺,結(jié)合Matlab的GUI功能設(shè)計實驗結(jié)果顯示平臺。最后根據(jù)本文提出的推理方法和EPN設(shè)計方法完成了針對本例子的任務(wù)執(zhí)行與推理系統(tǒng)設(shè)計,利用實驗驗證了整個方法的正確性。本文方法能夠借助Petri網(wǎng)直觀易懂的優(yōu)點,清楚地表示出任務(wù)執(zhí)行過程,又可以借助Petri網(wǎng)的分析手段進行程序驗證,而且可以利用Petri網(wǎng)矩陣將復(fù)雜計算轉(zhuǎn)化為關(guān)聯(lián)矩陣的線性代數(shù)計算,方便適應(yīng)各種程序開發(fā)環(huán)境。
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP242;TP301.1

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

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本文編號：2671987