本發(fā)明屬于移動(dòng)機(jī)器人在室內(nèi)環(huán)境下的應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在工業(yè)機(jī)器人大規(guī)模成功應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境的今天，移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用研究成為學(xué)術(shù)界、工業(yè)界及社會(huì)各界關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)。從某種程度上可以說：工業(yè)機(jī)器人更象機(jī)器而移動(dòng)機(jī)器人更象人。人們期望移動(dòng)機(jī)器人在人的日常環(huán)境下工作或者協(xié)助人類工作，而不是象工業(yè)機(jī)器人那樣需要一個(gè)特殊的小環(huán)境；針對(duì)移動(dòng)機(jī)器人開展的研究，諸如視覺、聽覺、環(huán)境理解、語義理解等都是針對(duì)這一目標(biāo)進(jìn)行的，這些研究最終都會(huì)涉及到人工智能的問題。移動(dòng)機(jī)器人在人的日常環(huán)境下活動(dòng)首先需要解決的就是導(dǎo)航問題，室內(nèi)環(huán)境下的導(dǎo)航是基本的和最常見的問題。
這個(gè)問題可以從兩個(gè)方面著手解決：一方面從下而上，即以機(jī)器人在移動(dòng)過程中不會(huì)撞到其它物體為目標(biāo)，就是通過傳感器感知障礙物，用避障策略實(shí)現(xiàn)避開障礙物。另一方面是從上而下的，即機(jī)器人針對(duì)需要運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)在地圖上規(guī)劃的路徑。將這兩方面結(jié)合起來，在大的方面機(jī)器人根據(jù)目標(biāo)規(guī)劃出路徑；在小的方面，機(jī)器人在實(shí)際移動(dòng)過程中自動(dòng)避開障礙物。
本發(fā)明不涉及有關(guān)傳感感知及避障，而是針對(duì)移動(dòng)目標(biāo)及路徑生成問題的一個(gè)解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)是機(jī)器人移動(dòng)的室內(nèi)環(huán)境是半結(jié)構(gòu)化的，即基本的建筑結(jié)構(gòu)是已知的，而室內(nèi)的物體擺設(shè)是未知的，也包括未知的活動(dòng)物體（如人、動(dòng)物等）。這一出發(fā)點(diǎn)是符合實(shí)際情況的。本發(fā)明是通過對(duì)室內(nèi)環(huán)境的結(jié)構(gòu)化的部分進(jìn)行語義描述，來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的確定和移動(dòng)路徑的生成，從而幫助移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航。
本發(fā)明采用謂詞邏輯對(duì)移動(dòng)機(jī)器人所在的室內(nèi)環(huán)境的結(jié)構(gòu)化部分進(jìn)行描述，定義室內(nèi)環(huán)境的語義名詞，定義與語義名詞相關(guān)聯(lián)的建筑的幾何形狀及（或）位置坐標(biāo)，定義語義名詞之間的幾何關(guān)系。本發(fā)明將這種系統(tǒng)地以謂詞邏輯語句對(duì)移動(dòng)機(jī)器人所在室內(nèi)環(huán)境的定義稱為語義地圖。所以語義地圖實(shí)際上是描述環(huán)境的一種數(shù)據(jù)庫(kù)或者是機(jī)器人了解到的環(huán)境建筑結(jié)構(gòu)的知識(shí)庫(kù)。
由于上述語義地圖知識(shí)庫(kù)是以謂詞邏輯的語句表達(dá)的，這一知識(shí)庫(kù)就成為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)邏輯推理的事實(shí)庫(kù)。就機(jī)器人導(dǎo)航來講，機(jī)器人定位、路徑規(guī)劃等可以在此知識(shí)庫(kù)的基礎(chǔ)上通過邏輯推理來實(shí)現(xiàn)。