[发明专利]一种基于HTN规划的机械臂任务规划的方法

说明书

本申请公开了一种基于HTN规划的机械臂任务规划的方法，该方法包括：根据基本任务之间预设的执行逻辑以及预设的基本任务库建立基本任务转移网络；确定机械臂的初始状态信息和目标状态信息，根据初始状态信息以及目标状态信息建立初始任务规划网络，其中，初始任务规划网络包括基本任务和非基本任务；基于分层任务网络规划器HTN以及基本任务转移网络将非基本任务进行逐层分解得到基本任务序列，其中，基本任务序列是由多层基本任务构成；根据基本任务序列更新所述初始任务规划网络，得到更新后的任务规划网络，其中，更新后的任务规划网络为分层任务网络。本申请解决了现有技术中机械臂任务规划的灵活性较差的技术问题。

技术领域

本申请涉及机械臂任务规划技术领域，尤其涉及一种基于HTN规划的机械臂任务规划的方法。

背景技术

空间站机械臂是空间站建造和在轨运营过程中的最主要舱外活动部件，具备一体化的空间感知、机动和操作能力，能够通过在轨操作、地面遥操作或自主操作方式可以承担航天器的在轨装配、观测与检查、故障模块更换、在轨加注、消耗载荷更换和补充、轨道清理、轨道转移等空间站任务，还能够辅助航天员出舱，对航天员进行远距离运送，辅助航天员完成各类舱外任务。

由于空间站机械臂执行任务种类众多，不同任务之间的转换复杂，为了便于机械臂在不同任务之间转换，通常需要对机械臂的任务进行规划，机械臂任务规划不仅与目标任务信息有关，还与环境信息有关。目前，传统的机械臂任务规划干扰因素少，而且一般是针对结构化的应用环境和确定性任务的背景下进行研究的，机械臂一般都是按照规划好的顺序来执行任务，但是机械臂主要工作在具有高度动态性和灵活性的场所，在任务规划过程中不仅要考虑任务规划，还需要结合实际的环境进行合理规划。因此，现有技术中机械臂任务规化的灵活性较差。

发明内容

本申请解决的技术问题是：针对现有技术中机械臂任务规划的灵活性较差。本申请提供了一种基于HTN规划的机械臂任务规划的方法，本申请实施例所提供的方案中，本申请实施例通过分层网络规划器HTN对机械臂进行任务规划，能根据实际情况实时对机械臂任务进行规划，不仅提高了任务规划的灵活性，还使得任务规划更贴合实际情况。

第一方面，本申请实施例提供一种基于HTN规划的机械臂任务规划的方法，该方法包括：

根据基本任务之间预设的执行逻辑以及预设的基本任务库建立基本任务转移网络，其中，所述基本任务是指机械臂单次执行的任务；

确定机械臂的初始状态信息和目标状态信息，根据所述初始状态信息以及所述目标状态信息建立初始任务规划网络，其中，所述初始任务规划网络包括基本任务和非基本任务；

基于分层任务网络规划器HTN以及所述基本任务转移网络将所述非基本任务进行逐层分解得到基本任务序列，其中，所述基本任务序列是由多层基本任务构成；

根据所述基本任务序列更新所述初始任务规划网络，得到更新后的任务规划网络，其中，所述更新后的任务规划网络为分层任务网络。

本申请实施例所提供的方案中，根据基本任务之间预设的执行逻辑以及预设的基本任务库建立基本任务转移网络，然后确定机械臂的初始状态信息和目标状态信息，并根据所述初始状态信息以及所述目标状态信息建立初始任务规划网络，然后基于分层任务网络规划器HTN以及所述基本任务转移网络将所述非基本任务进行逐层分解得到基本任务序列，再根据所述基本任务序列更新所述初始任务规划网络，得到更新后的任务规划网络，因此，本申请实施例通过分层网络规划器HTN对机械臂进行任务规划，能根据实际情况实时对机械臂任务进行规划，不仅提高了任务规划的灵活性，还使得任务规划更贴合实际情况。

可选地，根据所述基本任务序列更新所述初始任务规划网络之前，还包括：

确定所述基本任务序列中每个基本任务所对应的至少一个伴随事件，其中，所述伴随事件是指执行所述基本任务过程中伴随发生的事件；