本技術(shù)涉及機(jī)器人調(diào)度管理相關(guān)，具體涉及一種結(jié)合模塊化技能的機(jī)器人行為調(diào)度方法、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、近年來，機(jī)器人技術(shù)在工業(yè)自動化、服務(wù)機(jī)器人以及特種機(jī)器人領(lǐng)域得到了顯著的發(fā)展。這一趨勢背后的驅(qū)動力是行業(yè)對提高效率、靈活性和自主性的不斷需求。為了滿足這些需求，越來越多的機(jī)器人操作系統(tǒng)被開發(fā)和使用，ros（robot?operating?system）及其后續(xù)版本ros2在其中占據(jù)了重要地位。ros2作為機(jī)器人開發(fā)領(lǐng)域的重要操作系統(tǒng)，提供了底層通信、節(jié)點管理和多種工具，幫助開發(fā)者實現(xiàn)復(fù)雜的機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)建，然而這些功能更多地集中在底層通信和節(jié)點管理上，對于復(fù)雜行為的構(gòu)建和調(diào)度，開發(fā)者需要進(jìn)行大量自定義開發(fā)和系統(tǒng)集成，即ros2雖然能支持不同節(jié)點之間的通信，但在實現(xiàn)復(fù)雜行為組合和動態(tài)調(diào)度時顯得不夠便捷，從而影響任務(wù)執(zhí)行效率，并且ros2在一些特定場景下的行為調(diào)度和任務(wù)執(zhí)行的控制優(yōu)化不夠精細(xì)，增加了集成復(fù)雜度和實施難度，此外，ros2學(xué)習(xí)曲線相對陡峭、學(xué)習(xí)成本和上手難度較高。

2、因此，現(xiàn)階段機(jī)器人行為調(diào)度相關(guān)技術(shù)中，存在難以便捷、靈活地實現(xiàn)復(fù)雜行為組合與動態(tài)調(diào)度，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)器人行為控制便捷性、靈活性不足及場景適應(yīng)性不高的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)通過提供一種結(jié)合模塊化技能的機(jī)器人行為調(diào)度方法、設(shè)備及介質(zhì)，解決了現(xiàn)有機(jī)器人行為調(diào)度存在的難以便捷、靈活地實現(xiàn)復(fù)雜行為組合與動態(tài)調(diào)度，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)器人行為控制便捷性、靈活性不足及場景適應(yīng)性不高的技術(shù)問題，達(dá)到了提高機(jī)器人行為控制便捷性和靈活性的技術(shù)效果。

2、本技術(shù)提供一種結(jié)合模塊化技能的機(jī)器人行為調(diào)度方法，所述方法包括：連接skirobot平臺，接收任務(wù)指令，其中，所述任務(wù)指令包括應(yīng)用場景任務(wù)，所述skirobot平臺是一個基于ros2的機(jī)器人控制平臺，所述skirobot平臺與多個機(jī)器人的多個控制終端通信連接，每個機(jī)器人包括多個技能模塊；基于應(yīng)用調(diào)度雙邊約束，根據(jù)所述應(yīng)用場景任務(wù)對所述多個機(jī)器人進(jìn)行應(yīng)用調(diào)度，確定目標(biāo)機(jī)器人；拆解所述應(yīng)用場景任務(wù)，獲得n個應(yīng)用子任務(wù)，其中，n為大于1的正整數(shù)；激活所述skirobot平臺內(nèi)嵌的機(jī)器人行為調(diào)度通道，其中，所述機(jī)器人行為調(diào)度通道包括技能行為調(diào)度決策單元、行為調(diào)度響應(yīng)期望約束單元和行為調(diào)度異常預(yù)測運維單元；基于所述技能行為調(diào)度決策單元、所述行為調(diào)度響應(yīng)期望約束單元和所述行為調(diào)度異常預(yù)測運維單元，根據(jù)所述n個應(yīng)用子任務(wù)對所述目標(biāo)機(jī)器人的各個技能模塊進(jìn)行調(diào)度，建立機(jī)器人行為調(diào)度樹；基于所述skirobot平臺，根據(jù)所述機(jī)器人行為調(diào)度樹控制所述目標(biāo)機(jī)器人執(zhí)行所述應(yīng)用場景任務(wù)。

3、在可能的實現(xiàn)方式中，基于所述技能行為調(diào)度決策單元、所述行為調(diào)度響應(yīng)期望約束單元和所述行為調(diào)度異常預(yù)測運維單元，根據(jù)所述n個應(yīng)用子任務(wù)對所述目標(biāo)機(jī)器人的各個技能模塊進(jìn)行調(diào)度，建立機(jī)器人行為調(diào)度樹，還執(zhí)行以下處理：基于所述技能行為調(diào)度決策單元、所述行為調(diào)度響應(yīng)期望約束單元和所述行為調(diào)度異常預(yù)測運維單元，根據(jù)所述n個應(yīng)用子任務(wù)分別對所述各個技能模塊進(jìn)行調(diào)度，獲得n個任務(wù)行為調(diào)度策略；將所述應(yīng)用場景任務(wù)設(shè)置為調(diào)度樹根節(jié)點；以所述n個應(yīng)用子任務(wù)為n個調(diào)度樹枝節(jié)點，以所述n個任務(wù)行為調(diào)度策略為n個調(diào)度樹葉節(jié)點；以所述應(yīng)用場景任務(wù)、所述n個應(yīng)用子任務(wù)和所述n個任務(wù)行為調(diào)度策略之間的邏輯關(guān)系為調(diào)度樹拓?fù)潢P(guān)系；基于所述調(diào)度樹拓?fù)潢P(guān)系，對所述調(diào)度樹根節(jié)點、所述n個調(diào)度樹枝節(jié)點和所述n個調(diào)度樹葉節(jié)點進(jìn)行拓?fù)溥B接，生成所述機(jī)器人行為調(diào)度樹。

4、在可能的實現(xiàn)方式中，基于所述技能行為調(diào)度決策單元、所述行為調(diào)度響應(yīng)期望約束單元和所述行為調(diào)度異常預(yù)測運維單元，根據(jù)所述n個應(yīng)用子任務(wù)分別對所述各個技能模塊進(jìn)行調(diào)度，獲得n個任務(wù)行為調(diào)度策略，還執(zhí)行以下處理：根據(jù)所述n個應(yīng)用子任務(wù)，提取第n應(yīng)用子任務(wù)，其中，n為正整數(shù)，1≤n≤n；基于所述第n應(yīng)用子任務(wù)對所述各個技能模塊進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，確定第n任務(wù)關(guān)聯(lián)技能模塊；根據(jù)所述skirobot平臺，采集所述第n任務(wù)關(guān)聯(lián)技能模塊的基礎(chǔ)信息，獲得第n技能模塊數(shù)據(jù)；將所述第n應(yīng)用子任務(wù)和所述第n技能模塊數(shù)據(jù)輸入所述技能行為調(diào)度決策單元，獲得第n技能行為調(diào)度決策；根據(jù)所述行為調(diào)度響應(yīng)期望約束單元對所述第n技能行為調(diào)度決策進(jìn)行調(diào)度響應(yīng)期望約束，獲得第n行為調(diào)度響應(yīng)期望約束；基于所述行為調(diào)度異常預(yù)測運維單元，根據(jù)所述第n技能行為調(diào)度決策對所述目標(biāo)機(jī)器人進(jìn)行異常預(yù)測運維，生成第n行為調(diào)度異常預(yù)測運維決策；將所述第n技能行為調(diào)度決策、所述第n行為調(diào)度響應(yīng)期望約束和所述第n行為調(diào)度異常預(yù)測運維決策輸出為第n任務(wù)行為調(diào)度策略，并將所述第n任務(wù)行為調(diào)度策略添加至所述n個任務(wù)行為調(diào)度策略。

5、在可能的實現(xiàn)方式中，根據(jù)所述行為調(diào)度響應(yīng)期望約束單元對所述第n技能行為調(diào)度決策進(jìn)行調(diào)度響應(yīng)期望約束，獲得第n行為調(diào)度響應(yīng)期望約束，還執(zhí)行以下處理：所述行為調(diào)度響應(yīng)期望約束單元包括所述多個機(jī)器人對應(yīng)的多個行為調(diào)度正常響應(yīng)記錄庫；基于所述行為調(diào)度響應(yīng)期望約束單元，調(diào)取所述目標(biāo)機(jī)器人的行為調(diào)度正常響應(yīng)記錄庫，其中，所述目標(biāo)機(jī)器人的行為調(diào)度正常響應(yīng)記錄庫包括多個行為調(diào)度正常響應(yīng)記錄，其中，每個行為調(diào)度正常響應(yīng)記錄包括技能行為調(diào)度決策樣本和調(diào)度響應(yīng)正常監(jiān)測樣本；基于所述第n技能行為調(diào)度決策對所述多個行為調(diào)度正常響應(yīng)記錄內(nèi)每個技能行為調(diào)度決策樣本進(jìn)行相似度分析，獲得多個行為調(diào)度相似系數(shù)；基于所述多個行為調(diào)度相似系數(shù)，根據(jù)行為調(diào)度相似約束對所述多個行為調(diào)度正常響應(yīng)記錄進(jìn)行監(jiān)測樣本篩選，建立行為調(diào)度響應(yīng)期望空間；根據(jù)所述行為調(diào)度響應(yīng)期望空間進(jìn)行集中趨勢分析，生成所述第n行為調(diào)度響應(yīng)期望約束。

6、在可能的實現(xiàn)方式中，基于所述行為調(diào)度異常預(yù)測運維單元，根據(jù)所述第n技能行為調(diào)度決策對所述目標(biāo)機(jī)器人進(jìn)行異常預(yù)測運維，生成第n行為調(diào)度異常預(yù)測運維決策，還執(zhí)行以下處理：所述行為調(diào)度異常預(yù)測運維單元包括調(diào)度異常模擬單元和調(diào)度異常運維圖譜；基于所述調(diào)度異常模擬單元，根據(jù)所述第n技能行為調(diào)度決策對所述目標(biāo)機(jī)器人進(jìn)行異常模擬，獲得多個調(diào)度異常模擬結(jié)果；將所述多個調(diào)度異常模擬結(jié)果輸入所述調(diào)度異常運維圖譜，獲得多個調(diào)度異常預(yù)測運維方案；將所述多個調(diào)度異常模擬結(jié)果和所述多個調(diào)度異常預(yù)測運維方案添加至所述第n行為調(diào)度異常預(yù)測運維決策。

7、在可能的實現(xiàn)方式中，根據(jù)所述應(yīng)用場景任務(wù)對所述多個機(jī)器人進(jìn)行應(yīng)用調(diào)度，確定目標(biāo)機(jī)器人，還執(zhí)行以下處理：所述應(yīng)用調(diào)度雙邊約束包括應(yīng)用功能關(guān)聯(lián)約束和應(yīng)用時間裕度約束；根據(jù)所述應(yīng)用場景任務(wù)進(jìn)行特征識別，獲得應(yīng)用任務(wù)屬性和應(yīng)用任務(wù)時限；基于所述應(yīng)用功能關(guān)聯(lián)約束，根據(jù)所述應(yīng)用任務(wù)屬性對所述多個機(jī)器人進(jìn)行調(diào)度，獲得第一調(diào)度機(jī)器人分布；基于所述應(yīng)用時間裕度約束，根據(jù)所述應(yīng)用任務(wù)時限對所述多個機(jī)器人進(jìn)行調(diào)度，獲得第二調(diào)度機(jī)器人分布；求取所述第一調(diào)度機(jī)器人分布與所述第二調(diào)度機(jī)器人分布的交集，生成所述目標(biāo)機(jī)器人。

8、在可能的實現(xiàn)方式中，根據(jù)所述應(yīng)用任務(wù)屬性對所述多個機(jī)器人進(jìn)行調(diào)度，獲得第一調(diào)度機(jī)器人分布，還執(zhí)行以下處理：根據(jù)所述skirobot平臺，采集所述多個機(jī)器人的功能特性參數(shù)，獲得多個機(jī)器人功能特性；基于所述應(yīng)用任務(wù)屬性，分別對所述多個機(jī)器人功能特性進(jìn)行關(guān)聯(lián)評價，獲得多個應(yīng)用功能關(guān)聯(lián)系數(shù)；判斷所述多個應(yīng)用功能關(guān)聯(lián)系數(shù)是否滿足所述應(yīng)用功能關(guān)聯(lián)約束，生成應(yīng)用功能關(guān)聯(lián)優(yōu)勝分布；基于所述應(yīng)用功能關(guān)聯(lián)優(yōu)勝分布，篩選所述多個機(jī)器人，生成所述第一調(diào)度機(jī)器人分布。

9、在可能的實現(xiàn)方式中，基于所述應(yīng)用時間裕度約束，根據(jù)所述應(yīng)用任務(wù)時限對所述多個機(jī)器人進(jìn)行調(diào)度，獲得第二調(diào)度機(jī)器人分布，還執(zhí)行以下處理：根據(jù)所述skirobot平臺，采集所述多個機(jī)器人的固定任務(wù)信息，建立多個固定任務(wù)表；基于所述多個固定任務(wù)表，根據(jù)所述應(yīng)用任務(wù)時限對所述多個機(jī)器人進(jìn)行應(yīng)用時間裕度評價，獲得多個應(yīng)用時間裕度系數(shù)；判斷所述多個應(yīng)用時間裕度系數(shù)是否滿足所述應(yīng)用時間裕度約束，生成應(yīng)用時間裕度優(yōu)勝分布；基于所述應(yīng)用時間裕度優(yōu)勝分布，篩選所述多個機(jī)器人，生成所述第二調(diào)度機(jī)器人分布。

10、本技術(shù)還提供了一種電子設(shè)備，包括：存儲器，用于存儲可執(zhí)行指令；處理器，用于執(zhí)行所述存儲器中存儲的可執(zhí)行指令時，實現(xiàn)一種結(jié)合模塊化技能的機(jī)器人行為調(diào)度方法。

11、本技術(shù)還提供了一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，包括：其上存儲有計算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)一種結(jié)合模塊化技能的機(jī)器人行為調(diào)度方法。

12、擬通過本技術(shù)提出的一種結(jié)合模塊化技能的機(jī)器人行為調(diào)度方法、設(shè)備及介質(zhì)，連接skirobot平臺，接收任務(wù)指令；根據(jù)應(yīng)用場景任務(wù)確定目標(biāo)機(jī)器人；拆解應(yīng)用場景任務(wù)，獲得n個應(yīng)用子任務(wù)；激活skirobot平臺內(nèi)嵌的機(jī)器人行為調(diào)度通道；對目標(biāo)機(jī)器人的各個技能模塊進(jìn)行調(diào)度，建立機(jī)器人行為調(diào)度樹；基于skirobot平臺，根據(jù)機(jī)器人行為調(diào)度樹控制目標(biāo)機(jī)器人執(zhí)行應(yīng)用場景任務(wù)。解決了現(xiàn)有機(jī)器人行為調(diào)度存在的難以便捷、靈活地實現(xiàn)復(fù)雜行為組合與動態(tài)調(diào)度，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)器人行為控制便捷性、靈活性不足及場景適應(yīng)性不高的技術(shù)問題，達(dá)到了提高機(jī)器人行為控制便捷性和靈活性的技術(shù)效果。