声明
摘要
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 相关技术研究综述
1.2.1 服务机器人发展历程
1.2.2 普适机器人系统
1.2.3 知识表示技术
1.2.4 任务规划技术
1.3 主要研究内容
1.4 论文章节安排
第二章 服务机器人任务规划与执行系统总体框架设计
2.1 系统功能需求分析
2.2 系统开发平台
2.2.1 机器人操作系统ROS
2.2.2 系统硬件资源
2.3 总体框架与工作原理设计
2.3.1 系统总体框架
2.3.2 系统运行原理
2.4 本章小结
第三章 基于存储信息的服务机器人逻辑描述模块开发
3.1 分布式智能环境信息采集实现
3.1.1 智能节点功能分类
3.1.2 智能交互节点开发
3.1.3 信息采集更新实现
3.2 服务机器人信息管理模块设计与开发
3.2.1 信息管理模块结构设计
3.2.2 基于MongoDB的信息分类存储实现
3.2.3 信息管理与共享实现
3.3 服务机器人逻辑描述模块开发
3.3.1 工作环境PDDL语义表示
3.3.2 数据库本体存储模型构建
3.3.3 规划问题PDDL逻辑描述实现
3.4 本章小结
第四章 面向服务任务的规划求解与行为派遣实现
4.1 服务任务分类及实现
4.2 服务机器人任务管理模块开发
4.2.1 任务接收节点
4.2.2 任务缓存节点
4.2.3 任务加载节点
4.2.4 任务解析节点
4.3 基于优化的“正向链一部分有序”规划求解实现
4.3.1 规划求解节点开发
4.3.2 基于TRPG的启发函数值估计与优化
4.3.3 基于EHC的启发式正向搜索与优化
4.3.4 基于Partial Order的时序规划与优化
4.4 服务机器人行为派遣设计与实现
4.4.1 行为派遣表设计
4.4.2 行为派遣模式设计
4.4.3 行为派遣流程设计及实现
4.5 本章小结
第五章 服务机器人行为执行与异常应对策略设计与实现
5.1 分布式智能环境下的行为执行设计与实现
5.1.1 执行目标接收实现
5.1.2 行为执行过程设计
5.2 智能节点典型行为部署与实现
5.2.1 地图构建行为
5.2.2 目标追踪行为
5.2.3 物体识别行为
5.2.4 自动充电行为
5.3 动态环境下的异常应对策略设计与实现
5.3.2 “敏感信息”变动监测
5.3.3 “传递链”异常处理
5.4 本章小结
第六章 系统测试
6.1 实验测试环境介绍
6.2 系统基本功能测试
6.2.1 信息管理模块测试
6.2.2 逻辑描述模块测试
6.2.3 规划求解节点测试
6.2.4 交互节点应用测试
6.3 系统整体运行演示
6.3.1 特定服务场景下的任务规划与执行
6.3.2 异常情况检测与处理测试
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
作者在攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果