用于控制机器人的行为的装置和方法制造方法及图纸

一种行为控制装置，包括：外部状况获取单元，其被配置以获取移动式机器人的外部状况；目标生成单元，其被配置以基于所述外部状况生成通过执行所述移动式机器人的多功能的计划来实现的目标；目标类别生成单元，其被配置以生成目标类别，该目标类别指示所述目标是将以所述目标的生成次序来实现的普通目标，还是将通过满足预设的执行条件时的中断来实现的附条件目标；执行次序确定单元，其被配置以基于所述目标类别来确定所述计划的执行次序；以及计划生成单元，其被配置以生成用于实现所述执行次序的目标序列的计划。

【技术实现步骤摘要】
用于控制机器人的行为的装置和方法
本专利技术涉及对关于移动式机器人的计划的执行进行控制的方法和装置。
技术介绍
作为自主型机器人，例如，当执行根据预定动作计划的处理时，如果存在来自人的另一项处理的指示，所述自主型机器人需要停止正在执行的处理，然后执行所指示的处理。此外，所述自主型机器人需要不断地观察外部事件(例如语音命令，包括诸如图像处理的传感器输入，以及来自网络家用电器的事件)，以对应于所述事件作出适当的计划，并使其准确地执行。迄今为止，已有能够处理这些事件的自主型机器人。所述事件的处理具有执行优先级，并且利用所述处理的优先级自动地决定执行次序。(例如，可见日本专利申请公开2004-216528)。为了使所述自主型机器人能够与人共存，所述自主型机器人进一步需要能够对应于各种事件在真实世界中发生时的状况(例如，来自某人的对机器人的新命令以及指示通过传感器检测到障碍的事件)。为了解决以上问题，已经实现了本专利技术。本专利技术的目的在于提供一种行为控制装置，其能够生成适合于所述状况的计划并操作所述动作计划以在适当的时机执行所述计划。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，一种行为控制装置包括：外部状况获取单元，其被配置以获取移动式机器人的外部状况；目标生成单元，其被配置以基-->于所述外部状况生成通过执行所述移动式机器人的多功能的计划来实现的目标；目标类别生成单元，其被配置以生成目标类别，该目标类别指示所述目标是将以所述目标的生成次序来实现的普通目标，还是将通过满足预设的执行条件时的中断来实现的附条件目标；执行次序确定单元，其被配置以基于所述目标类别来确定所述计划的执行次序；以及计划生成单元，其被配置以生成用于实现所述执行次序的目标序列的计划。根据本专利技术的另一方面，一种行为控制方法包括：获取移动式机器人的外部状况；基于所述外部状况生成将通过执行所述移动式机器人的多功能的计划来实现的目标；生成目标类别，该目标类别指示所述目标是将以所述目标的生成次序来实现的普通目标，还是将通过满足预设的执行条件时的中断来实现的附条件目标；生成所述计划，该计划用于实现所述执行次序的目标序列；以及基于所述目标类别确定所述计划的执行次序。附图说明图1A是移动式机器人的正视图，而图1B是所述移动式机器人的侧视图；图2是机器人系统的系统框图；图3是框图，示出了根据本专利技术第一实施例的移动式机器人的全部结构；图4是用于说明目标与计划以及动作之间的关系的示图；图5是框图，示出了外部世界监控单元的功能结构；图6是示图，示出了在通过外部事件生成单元来生成外部事件中所利用的外部事件表；图7是框图，示出了行为计划单元的功能结构；图8是示图，示出了目标创建表的数据结构；图9是示图，示出了目标类别生成表的数据结构的例子；图10是示图，示出了执行计划队列的数据结构的例子；图11是示图，示出了附条件计划缓冲区的数据结构的例子；-->图12是流程图，示出了由所述移动式机器人处理的动作计划；图13是流程图，示出了在图12中说明的目标创建处理(步骤S106)的详细处理；图14是流程图，示出了在图12中说明的普通计划执行次序确定处理的详细处理；图15A、15B和15C是示图，用于更详细地说明，当新创建的普通计划比当前正在执行的计划具有更高的优先级时的普通计划执行次序确定处理；图16A和16B是示图，用于说明在新近创建所述普通计划时的处理；图17A和17B是示图，用于说明在中断当前正在执行的计划并执行所述新创建的普通计划时的处理；图18是流程图，示出了在图12中说明的附条件计划存储处理(步骤S104)的详细处理；图19A和19B是示图，用于说明当存储在所述附条件计划缓冲区中的附条件计划的执行条件被满足时的处理；图20A和20B是示图，用于说明当先于已经存储在所述执行计划队列中的计划而执行存储在所述附条件计划缓冲区中的附条件计划时的处理；图21是示图，示出了根据第一实施例的移动式机器人的硬件结构；图22是用于说明第一变型的示图；以及图23A和23B是用于说明第二变型的示图。具体实施方式下面将参照附图对根据本专利技术的行为控制装置和行为控制方法的示例性实施例进行说明。所述实施例不限制本专利技术的范围。图1A和图1B是示图，示出了根据第一实施例的具有内置的行为控制装置40(在图1A和1B中未示出)的移动式机器人1的外观结构。图1A是移动式机器人1的正视图。图1B是移动式机器人1的侧视图。移动式机器人1在外形上类似于人，其包括头部21、躯干22、臂23A-->和23B以及移动单元24。头部21包括具有用于输出语音的扬声器31的嘴25，分别具有用于输入语音的麦克风32A、32B的耳朵26A和26B，以及分别具有用于输入外部图像的摄像头33A、33B的眼睛27A和27B。臂23A、23B具有连接件(link)、关节和手，以模拟人类的臂和手的运动。移动单元24具有4个轮子28A、28B、28C和28D，其使得移动式机器人1能够在地面上前后移动或向左右改变方向，相当于人类的腿。躯干22是移动式机器人1的中心部分。躯干22通过转动机构分别连接到头部21、臂23A和23B以及移动单元24，并且具有内置的机器人控制系统20在躯干22内部，其用于执行移动式机器人1的诸如运动和信息处理的一般控制。图2是机器人系统20的系统框图。机器人系统20包括，用于确定移动式机器人1自身的运动和处理的行为控制装置40，以及各种子系统41到46，所述子系统用于输入用于在行为控制装置40确定所述运动和处理的信息(以下称为控制输入信息)，以及用于接收将执行在行为控制装置40确定的运动和处理的指令信息(以下称为控制输出信息)。语音处理子系统41进行诸如A/D转换和D/A转换、语音识别以及语音合成的一般语音处理，其将经由麦克风32A和32B输入的外部世界语音中的行为控制装置40所必须的控制输入信息供应给行为控制装置40，并通过用于输出语音的扬声器31来处理诸如在行为控制装置40或语音处理子系统41的内部生成的字。而且，语音处理子系统41，例如，当输入语音识别不令人满意时，能够具有处理步骤，以通过再听来自动地输出所述语音，尽管该语音合成没有通过行为控制装置40(在封闭的语音处理子系统41内部进行处理)。图像处理子系统42对于从摄像头33A和33B输入的图像进行图像识别，并且将行为控制装置40所必须的在所述图像识别信息中的控制输入信息供应给行为控制装置40。而且，图像处理子系统42具有，利用摄像头33A和33B根据三角测量法进行图像目标的距离测量的处理步骤。此外，图像处理子系统42具有众所周知的追踪功能，即持续地沿着所述目标图像-->的方向，持续地捕获所述目标图像。臂子系统43接收来自行为控制装置40的控制输出信息，并确定臂单元23A、23B的各自关节的物理驱动量以移动臂单元23A、23B。躯干旋转子系统44接收来自行为控制装置40的控制输出信息，并确定躯干22相对于移动单元24的物理旋转量以旋转躯干22。颈部旋转子系统26接收来自行为控制装置40的控制输出信息，并确定头部21相对于躯干22的物理旋转量以旋转所述颈部上的头部21。移动子系统46接收来自行为控制装置40的控制输出信息，并确定各轮28A到28D的旋转量以旋转各轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种行为控制装置，包括：外部状况获取单元，其被配置以获取移动式机器人的外部状况；目标生成单元，其被配置以基于所述外部状况生成通过执行所述移动式机器人的多功能的计划来实现的目标；目标类别生成单元，其被配置以生成目标类别，该目标类别指示所述目标是否是将以所述目标的生成次序来实现的普通目标，还是将通过满足预设的执行条件时的中断来实现的附条件目标；执行次序确定单元，其被配置以基于所述目标类别来确定所述计划的执行次序；以及计划生成单元，其被配置以生成用于实现所述执行次序的目标序列的计划。

【技术特征摘要】
JP 2005-8-10 232628/20051.一种行为控制装置，包括：外部状况获取单元，其被配置以获取移动式机器人的外部状况；目标生成单元，其被配置以基于所述外部状况生成通过执行所述移动式机器人的多功能的计划来实现的目标；目标类别生成单元，其被配置以生成目标类别，该目标类别指示所述目标是否是将以所述目标的生成次序来实现的普通目标，还是将通过满足预设的执行条件时的中断来实现的附条件目标；执行次序确定单元，其被配置以基于所述目标类别来确定所述计划的执行次序；以及计划生成单元，其被配置以生成用于实现所述执行次序的目标序列的计划。2.根据权利要求1的行为控制装置，其中，当满足所述附条件目标的所述条件时，所述执行次序确定单元重新确定在满足所述条件之后的所述附条件目标和所述普通目标的执行次序。3.根据权利要求1的行为控制装置，进一步包括：目标创建信息保存单元，其被配置以保存将被用于从所述外部状况生成所述目标的目标创建信息。4.根据权利要求1的行为控制装置，进一步包括：语音识别单元，其被配置以进行外部语音的语音识别，其中，所述外部状况获取单元获取由所述语音识别单元识别的结果作为所述外部状况，以及所述目标生成单元基于由所述外部状况获取单元获取的所述识别结果，生成所述目标。5.根据权利要求1的行为控制装置，进一步包括：图像检测单元，被配置以检测周围的图像，其中，所述外部状况获取单元获取所述图像作为所述外部状况，以及所述目标生成单元基于由所述外部状况获取单元获取的所述图像，生成所述目标。6.根据权利要求1的行为控制装置，其中，所述外部状况获取单元经由网络获取用于指示连接到所述网络的其他设备的状况的网络设备状况信息，以及所述目标生成单元基于所述网络设备状况信息，生成所述目标。7.根据权利要求1的行为控制装置，其中，所述目标类别生成单元基于所述外部状况生成所述目标类别。8.根据权利要求7的行为控制装置，进一步包括：目标类别生成信息保存单元，其被配置以保存将被用于从所述外部状况生成所述目标类别的目标类别生成信息，其中，所述目标类别生成单元利用所述目标类别生成信息生成所述目标类别。9.根据权利要求1的行为控制装置，其中，所述执行次序确定单元，基于所述普通目标的生成次序，确定为所述普通目标生成的计划的执行次序。10.根据权利要求1的行为控制装置，其中，所述执行次序确定单元，基于所述附条件目标的所述执行条件，确定为所述附条件目标生成的计划的执行次序。11.根据权利要求10的行为控制装置，其中，所述附条件计划的所述执行条件是关于所述外部状况的条件。12.根据权利要求10的行为控制装置，进一步包括：执行条件生成单元，其被配置为，当由所述目标生成单元生成的目标是所述附条件目标时，基于所述外部状况生成所...

【专利技术属性】
技术研发人员：尾崎文夫，长谷川哲夫，林久志，十仓征司，铃木康彦，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[]