第八章机器人规划14.ppt

人工智能
桂林电子科技大学
计算机与控制学院
吴拱星
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第八章机器人规划
机器人规划的作用与任务
积木世界的机器人规划
STRIPS规划系统
具有学习能力的规划系统
分层规划


小结
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STRIPS规划系统
STRIPS系统的组成
STRIPS系统规划过程
含有多重解答的规划
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STRIPS(STanford Research Institute Problem Solver),即斯坦福研究所问题求解系统。
STRIPS是从夏凯(Shakey)机器人程序控制系统求解问题中引出的一般性规划。
STRIPS系统的由来
STRIPS系统的组成
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夏凯包含下列四个主要部分:
车轮及其推进系统
传感器系统,由电视摄象机和接触杆组成。
一台不在车体上的用来执行程序设计的计算机。
无线电通信系统,用于在计算机和车轮之间进行数据传送。
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STRIPS系统的组成:
世界模型。为一阶谓词演算公式。
操作符(F规则)。包括先决条件、删除表和添加表。
操作方法。应用状态空间表示和中间—结局分析。
例如:状态(M,G),包括初始状态、中间状态和目标状态。 初始状态:(M0 (G0)) 目标状态:得到一个世界模型,其中不遗留任何未满足的目标
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要求机器人到邻室去取回一个箱子。
。
R1
R2
D1
BOX1
箱子
机器人
R1
R2
D1
机器人
BOX1
箱子
(a)初始世界模型M0
(b)目标世界模型G0
STRIPS系统规划过程
STRIPS的一个简化模型
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本例STRIPS系统的两个操作符
OP1:gothru(d,r1,r2)
机器人通过房间r1和房间r2之间的门d,即机器人从房间r1走过门d而进入房间r2。
先决条件:INROOM(ROBOT,r1)∧CONNECTS(d,r1,r2);机器人在房间r1内,而且门d连接r1和r2两个房间。
删除表:INROOM(ROBOT,S);对于任何S值。
添加表:INROOM(ROBOT,r2)。
OP2:pushthru(b,d,r1,r2)
机器人把物体b从房间r1经过门d推到房间r2。
先决条件:INROOM(b,r1)∧INROOM(ROBOT,r1)∧CONNECTS(d,r1,r2)
删除表:INROOM(ROBOT,S),INROOM(b,S);对于任何S。
添加表:INROOM(ROBOT,r2),INROOM(b,r2)。
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问题差别表
操作符
gothru
pushthru
机器人和物体不在同一房间内
物体不在目标房间内
机器人不在目标房间内
机器人和物体在同一房间内,但不是目标房间
×
×
×
×
差别
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问题的初始状态M0和目标状态G0如下:
INROOM(ROBOT,R1)
MO: INROOM(BOX1,R2)
CONNECTS(D1,R1,R2)
G0:INROOM(ROBOT,R1)∧INROOM(BOX1,R1)∧CONNECTS(D1,R1,R2)
{
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