用于产生移动机器人的情境行为的系统和方法技术方案

技术编号:7599530 阅读:189 留言:0更新日期:2012-07-22 01:22
本发明专利技术涉及用于产生机器人的行为的系统和方法,所述机器人能够特别地根据脚本的意义并且可能的机器人的环境的反应重新生成脚本。为此,系统被提供有命令标签库和用于向要被机器人重新生成的脚本的编辑器插入所述标签的模块。因此本发明专利技术使没有特定编程知识的用户能够生成他的或者她的机器人使用的复杂场景。这些场景也可以在不同的用户之间被交换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术属于机器人编程系统的领域。更具体地说,它应用于与情境一致的行为的控制,在所述情境中,机器人(特别是人或动物的形式),操作、表达自己并且靠肢体移动, 无论是否关节型的。当机器人具有人类的外貌和功能的某些属性时机器人可以被认为是人形机头、躯干、两条胳膊、可能两只手、两条腿、两只脚等等。可能给机器人类人的外貌和行为的功能之一是确保姿态表达和口语表达之间强耦合的可能性。具体地说,实现这个结果直观地将会使新用户群能够访问人形机器人行为编程。现有技术还没有恰当地解决这个问题。在虚拟主体和化身(avatar)领域,专门用于在功能和意识两个层次,独立于物理动作的行为的编程的语言,例如FML(功能标记语言),或者在实际行为层次(其包括执行功能的虚拟角色的若干部分)的语言,例如BML(行为标记语言),仍然只有专业编程人员才可访问,并且不与用日常用语写的脚本结合。本专利技术可以克服现有技术中的这些限制。特别地,本专利技术允许向由机器人说出的文本中插入与口语表达相关的语调和/或行为的命令,所述命令例如可以被图形地表达。为此,本专利技术公开用于编辑和控制至少一个机器人的行为的系统,其包括用于编辑要被机器人重新生成的脚本的模块,用于合成所述脚本的声音合成模块,针对要被机器人执行的两种行为的命令库,用于向所述脚本中插入所述标签的模块,以及用于产生和控制所述机器人的行为的模块,所述系统特征在于所述命令标签库包括至少一个用于取决于脚本内容来控制行为的标签。有利地,本专利技术的编辑和控制系统还包括用于监视机器人的环境的模块,并且所述命令标签库包括至少一个用于取决于机器人的环境来控制行为的标签。有利地,命令标签库包括至少一个从以下项构成的组中选择的标签等待命令、响应于预期的外部动作的命令。有利地,命令标签选自于包括图形符号、标点符号和词的组。有利地,一些命令标签以列表的形式被插入到脚本中,所述列表中的每个条目对应于与行为组相关的短语成员。有利地,一些命令标签被插入到脚本中的至少一个开始分隔符和至少一个结束分隔符之间,其中所述至少一个开始分隔符和至少一个结束分隔符分别触发一系列行为的开始和所述一系列行为的结束。有利地,要被机器人执行的行为选自于包括阅读脚本的声音、伴随脚本的姿态和信号发射的调制的组合的组。有利地,声音的调制选自于包括不同的语言、声音、语气、速度和语调的组合的组。有利地,脚本编辑模块通过电子消息传送(messaging)模块与用于控制机器人的行为的模块进行通信。有利地,根据本专利技术的编辑和命令系统能与属于包括物理机器人、虚拟机器人和计算机的组的元素对话。有利地,属于受控制组的机器人每一个执行脚本的一部分,该部分由该组的每个元素的的至少一个命令标签特性确定。有利地,由命令标签控制的行为可以根据选自于包括随机改变、周期改变或者情境改变的组的方法而改变。本专利技术还公开了用于编辑和控制至少一个机器人的行为的方法,其包括编辑要被机器人重新生成的脚本的步骤,声音合成所述脚本的步骤,从要被机器人执行的行为的命令标签库中进行读取的步骤,向所述脚本中插入所述标签的步骤以及控制所述机器人的行为的步骤,所述方法特征在于所述命令标签库包括至少一个用于取决于脚本内容来控制行为的标签。本专利技术允许行为库的创建和将这些容易地插入到由机器人实施的场景脚本中。另外,所使用的语言形式上非常接近在互联网上使用的语言,并且因此非常容易访问,而不需要背景知识或者训练。本专利技术也适当地补足了以申请人的名义提交的法国专利申请No. 09/53434,其涉及用于编辑和控制移动机器人的行为的系统和方法。后者提供用于使机器人执行行为的方法,其中能够通过使用编程人员可访问的专门的脚本语言来控制所述行为,或者通过使用预编程的库(其可以被选出并被插入到由事件连接的一系列行为箱中)图形地控制所述行为。本专利技术还允许机器人行为编程界面的简化。通过以下多个例示性实施例的描述及其附图,可以更好地理解本专利技术,并且本专利技术的各种特征和优点将会变得显而易见,其中-附图说明图1是使用根据现有技术文档的BML语言的元素的行为编程的示例;-图2是本专利技术的一个实施例中的指示本专利技术的方法的主要步骤的流程图;-图3是本专利技术的一个实施例中的用于实现本专利技术的命令标签的树状图;-图4是本专利技术的一个实施例中的使用本专利技术的场景的第一示例;-图5是本专利技术的一个实施例中的使用本专利技术的场景的第二示例;-图6是本专利技术的一个实施例中的使用本专利技术的场景的第三示例;-图7是本专利技术的一个实施例中的使用本专利技术的场景的第四示例。图1是使用根据现有技术文档的BML语言的元素的行为编程的示例。BML编程旨在用于虚拟机器人而非物理机器人。因此它不产生可以由物理机器人直接执行的命令。另外,在BML编程中,必须被机器人读取的脚本不能从程序编辑器直接访问(比照 〈sentence〉指令)。因此,这种类型的编程界面对于没有技术编程能力的用户来说是不可访问的。它是完全自然语言中的区别性特征,其中,被物理机器人重新生成的文本是可以在命令编辑器中直接访问的。其他区别性特征将会在以下的描述中详细描述。图2是本专利技术的一个实施例中的指示本专利技术的方法的主要步骤的流程图。该系统能控制机器人10的行为,机器人10可以是带有两个下肢和两个上肢的人形机器人,或者是具有带有两个或者四个下肢的动物外貌的机器人。机器人的肢体可以具有机动关节,由插件(card)控制,可以使它能够根据命令移动,所述命令由一个或者更多的处理器嵌入和解释或者从服务器以可以被所嵌入的处理器直接执行的形式传送,或者所述命令是必须由所述处理器产生的。机器人有利地具有补充其人形或动物形状的头和身体。它还有利地具有传感器,使它能够在它的环境中定位自己,并且感知源于所述环境的声音或者运动信号。机器人也可以具有随着它的环境(例如光或者声音发射源)行动的其他能力,或者甚至诸如在互联网上行动的可能性,例如,发送邮件或者打电话或者通过与家庭自动化系统通信来改变环境。 为了实现本专利技术,编辑和控制系统被提供有脚本编辑器20,其中,在所述脚本编辑器20中输入了用于被机器人重新生成的、声音信号形式的文本。可以使用简单的计算机键盘直接完成这个输入,或者通过向系统中加载文本型文件(*. doc、*. txt或者类似的)或 html文件(可能由它的URL地址指示)来完成。这些文件也可以例如经由消息传送系统从远程站点接收。为了使阅读功能工作,系统或者机器人被提供有合成设备30,其能解释脚本编辑器的文本以产生声音,该声音可以是人形机器人情况中的讲话,或者是代表动物的行为的声音。声音合成设备也可以重新生成背景声音,例如环境音乐,其可选地能够在远程计算机上播放。读故事可以在收到机器人以外的事件时被触发,例如-收到电子消息(邮件、SMS、电话或者其他消息),-家庭自动事件(例如,门被人打开,灯被人打开,或者其他事件)。该系统包括命令标签库40,其旨在经由插入模块50而被插入到脚本编辑器中。 有利地,通过将所选择的命令标签拖动(用连接到在其上安装编辑器的计算机的鼠标进行 “拖和放”动作)到编辑器中完成插入。图3是在本专利技术的一个实施例中用于实施本专利技术的命令标签的树状图;在目录中通过要产生的行为的类型将各种命令标签分组在一起,其中的一些可以在脚本编辑器的旁边本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·迈索尼耶J·蒙索
申请(专利权)人:奥尔德巴伦机器人公司
类型:发明
国别省市:

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