基于用戶意圖識(shí)別的遙操作網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人.pdf

1、近年來,隨著Internet和機(jī)器人技術(shù)的迅速發(fā)展,Internet網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人已經(jīng)成為具有廣泛學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值的研究熱點(diǎn)。然而,由于作為信息傳遞載體的Internet網(wǎng)絡(luò)具有不確定時(shí)延和傳輸數(shù)據(jù)亂序、丟包等特性,Internet網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和穩(wěn)定性受到很大影響,系統(tǒng)的控制性能和交互特性也因此受到了制約。本文在以往的網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人系統(tǒng)成果的基礎(chǔ)上,研究了遙操作網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)中用戶意圖的建模和識(shí)別,提出了基于用戶意圖識(shí)別的

2、遙操作控制方法,達(dá)到了增強(qiáng)機(jī)器人的自主智能、克服網(wǎng)絡(luò)不確定性對系統(tǒng)性能的損害的目的。本文的研究工作包括以下幾個(gè)方面：(1)基于Web的遙操作實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建構(gòu)建和實(shí)現(xiàn)了基于Web的遙操作實(shí)驗(yàn)平臺(tái),以滿足用戶對遙操作系統(tǒng)易用性、多媒體特性、平臺(tái)獨(dú)立性等特性的需求。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有以下功能：實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)機(jī)器人遙操作的各種典型任務(wù)和行為、測試算法、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),并且具有面向Internet用戶的通訊能力。(2)用戶意圖的兩層模型提出了一種兩層結(jié)構(gòu)的用戶意

3、圖分層模型。模型包括兩個(gè)層次：行為層意圖和任務(wù)層意圖,分別對應(yīng)于用戶對機(jī)器人直接、明確的行為的期望和對機(jī)器人抽象、復(fù)雜的任務(wù)的期望。用該模型來描述用戶意圖,為后面的識(shí)別工作奠定了基礎(chǔ)。(3)行為層用戶意圖的建模與識(shí)別根據(jù)用戶意圖的分層模型,對行為層用戶意圖進(jìn)行分析和建模,利用軌跡分布模式和貝葉斯濾波兩種方法對遙操作過程中的行為層意圖進(jìn)行識(shí)別,識(shí)別的內(nèi)容成為機(jī)器人決策的重要信息,據(jù)此,機(jī)器人能自主執(zhí)行用戶的行為層意圖,補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)通信中的不確

4、定時(shí)延對網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人系統(tǒng)的不良影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了這種方法的有效性。(4)任務(wù)層用戶意圖的建模與識(shí)別在前面工作的基礎(chǔ)上討論了任務(wù)層用戶意圖的建模、識(shí)別和在網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)機(jī)器人遙操作中的應(yīng)用；對于限定在建筑物內(nèi)部工作的遙操作網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人,提出了使用有向連通圖進(jìn)行任務(wù)意圖建模的方法和基于行為層+任務(wù)層意圖識(shí)別的控制方法；通過將復(fù)雜軌跡分解成若干個(gè)簡單軌跡的復(fù)合,在機(jī)器人工作過程中依序辨識(shí)機(jī)器人的移動(dòng)軌跡,最終找到代表用戶的真實(shí)期望；通過在Player