[发明专利]用于使得一个或多个机器人执行使命的设备和方法

说明书

提供一种用于使得一个或多个机器人执行使命的设备和方法。该方法包括：确定对使命进行建模的行为树，并且使得一个或多个机器人使用行为树和叶节点库执行使命。行为树表示为包括交换节点、表示选定任务的触发节点和表示任务中的其他任务的动作节点的节点的有向树。交换节点以触发节点和动作节点是交换节点的子节点的父子关系连接至触发节点和动作节点。触发节点是子节点中的第一子节点，当被交换节点勾选时，第一子节点返回动作节点中的一个动作节点的标识符以触发交换节点接下来勾选动作节点中的一个动作节点。

技术领域

本公开总体上涉及机器人学，并且尤其涉及诸如自主或半自主车辆的自主机器人的设计、构造、操作和使用中的一个或多个。

背景技术

许多现代机器人和其他机器被设计为以增强的自主性操作并且较不依赖于训练良好的操作员来安全地操作。这些现代机器人中的一些现代机器人是有人驾驶的，而其他的现代机器人是无人驾驶的。具体地，各种无人交通工具包括无人地面交通工具(UGV)、无人飞行器(UAV)、无人水面交通工具(USV)、无人水下交通工具(UUV)、无人航天器等。近年来，无人交通工具的使用已经增长，并且这些无人交通工具被广泛用于包括军用和民用两者的各种应用中。

机器人学领域的一个焦点在于自主性的改进，这通常包括机器人操作的多个示例。机器人操作的这些示例包括给定机器人的自动控制以支持远程人类控制。另一示例是优化系统(和相关联的方法)，以确定针对给定机器人或机器人集合，应当如何排序和/或分配任务。机器人操作的又一示例是自动、实时或近乎实时的数据处理以及支持自动路线规划、使命执行和其他活动的开发。

尽管有进步，但是现有自主系统通常被配置为仅解决这些活动中的一个示例，从而将其底层自主算法和软件架构的设计集中在窄使命集上。这限制了现有自主系统的可扩展性，因为该现有自主系统未被良好地配备来支持将新模块添加到自主系统中。此外，现有自主系统可以或可以不被构造为通过参数化快速地适应新平台。

因此，期望具有一种考虑以上所讨论的至少一些问题以及其他可能的问题的系统和方法。

发明内容

使命是机器人(一个或多个机器人)实现一个或多个使命目标的部署。使命可以被分解为涉及具有可选传感器和/或效应器调度的机器人机动的行为或动作；并且可以通过考虑应急事件(其解决方案利用了其他行为)来增强使命。根据示例实现方式，可以管理机器人来执行任务以利用特定参数和能力来实现这些行为，并且可以在节点的行为树中对这些任务进行建模。行为树可以将特定任务的语义与其通用结构解耦；并且因此，将使命规划与使命执行解耦。这可以进而将非预测性决策制定与预测性使命制定分开。使命规划和使命执行可以一起实现自主行为。

因此，本公开包括但不限于以下示例实现方式。

一些示例实现方式提供一种使得一个或多个机器人执行使命的方法，该方法包括：识别包括能执行以使得一个或多个机器人执行相应机动的任务的使命；确定对使命进行建模的行为树，该行为树表示为包括交换节点、表示选定任务的触发节点和表示任务中的其他任务的动作节点的节点的有向树，交换节点以触发节点和动作节点是交换节点的子节点的父子关系连接至触发节点和动作节点，触发节点是子节点中的第一子节点，当被交换节点勾选时，第一子节点返回动作节点中的一个动作节点的标识符以触发交换节点接下来勾选动作节点中的一个动作节点；并且使得一个或多个机器人使用行为树和包括能执行以使得一个或多个机器人执行相应机动的任务的叶节点库执行使命。

在任何先前示例实现方式或任何先前示例实现方式的任何组合的方法的一些示例实现方式中，使得一个或多个机器人执行使命包括对于一个或多个机器人中的机器人：访问包括对使命进行建模的行为树的使命数据；遍历节点的行为树；并且当交换节点被勾选时，勾选触发节点以使得表示选定任务的触发节点调用叶节点库来执行选定任务并且从而使得机器人执行相应机动，触发节点将动作节点中的一个动作节点的标识符返回至交换节点。