用于机器人的行为控制系统和行为控制方法及机器人装置制造方法及图纸

依赖条件的行为结构层次由行为计划树结构组成。父行为计划通过作为变元的外部激励和内部状态调用子行为计划的监视函数。子行为计划使用ＡＬ值作为返回值。而且，行为计划通过调用子行为计划的监视函数计算ＡＬ值。对于路由行为计划，返回每个子树的ＡＬ值，从而同时进行行为评估和行为执行。而且，情感由多个按存在意义划分的层次组成。根据当时的外部环境和内部状态确定将要进行哪个行为。为每个层次选择行为，但是按较高级的优先权执行较低层次的行为。诸如反射的本能行为和诸如利用记忆的行为选择的较高级层次的行为在单个机器体中被执行而没有矛盾。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于机器人的行为控制系统和行为控制方法及机器人装置，其中，机器人自动地操作以达到和用户真实地通信，尤其涉及一种用于情形(situated)行为类型的机器人的行为控制系统和行为控制方法及机器人装置，其中，机器人整个地辨别比如通过视觉传感器和听觉传感器得到的外部环境的识别结果、以及诸如本能或感情的内部状态的其所处的情况(situation)，以选择适当行为。
技术介绍
利用电或者磁的作用进行类似于人的动作的机械装置被称作为“机器人”。据说，“机器人”一词起源于斯拉夫语词“ROBOTA”(奴隶机器)。在日本，机器人于20世纪60年代末开始普及。然而，它们中的大多数是用于在工厂中的自动化和非人工制造工作的诸如操纵器的工业机器人或者运输机器人。近来，已经开展了有关有腿移动机器人的结构以及诸如仿制进行象狗、猫或者熊的四足行走的动物躯体装置和运动的宠物型机器人、或者诸如仿制进行诸如人或者猴子的双腿直立行走的动物的躯体结构和运动的“像人的”或者“带有人的特点的”机器人的稳定行走控制的研究和开发。因此，对有腿移动机器人的实际使用和它稳定行走控制的期望正在增加。这样的有腿移动机器人的优良之处在于尽管它们的不足之处在于在姿态控制和行走控制方面和爬行类机器人相比存在不稳和困难的缺点，但是能够实现在上下楼梯或者在骑越障碍中的灵活行走或旅行的操作。有腿移动机器人的应用之一是在工业、制造等活动中的各种困难工作的替代。例如，可以替代原子能工厂、热能工厂和化工厂中的维护工作，在制造工厂中的零件运输和组装工作，或者，诸如多层建筑物的清除、火灾现场等地方援救的危险工作和困难工作。有腿移动机器人的另一个应用是基于生活的类型，即，用于和人的“共生”或者“娱乐”而不是工作辅助的应用。刚才所述类型的机器人，使用有相当高智能的诸如人、狗(宠物)或者熊的腿行走动物的运动装置和肢体在重现精度方面，再现丰富的感情表达。而且，要求所述类型的机器人不仅只在重现精度方面执行事先输入的运动模式，而且动态地响应由用户(或者某些其它的机器人)所接收的词或者行为(“赞扬”、“责备”、“轻拍”等)来实现逼真的反应表情。传统的玩具机器在用户操作和反应运动之间有固定的关系，而且，不可能根据用户的爱好改变玩具的运动。结果是，用户不久将会对仅仅重复相同运动的玩具感到厌烦。相反，智能机器人自动地选择包括对话和机器体运动的行为，并因此，能够在更高智能水准实现逼真的通信。结果是，用户会非常喜欢和热爱机器人。在机器人或者某些其它的逼真对话系统中，通常通过视觉传感器或者听觉传感器，连续地选择行为以响应外部环境的变化。在行为选择装置的另一个例子中，对诸如本能和感情的情感建模，以管理系统的内部状态，并且选择行为以响应内部状态的变化。自然地，系统的内部状态不仅根据外部环境而且根据所选择行为的发展而变化。然而，其中机器人整个地辨别诸如外部环境的机器人所处的情况和内部状态并且根据所述辨别选择行为的情形行为控制例子是几乎没有的。这里，内部状态可以包括诸如对例如生物机体中的边缘系统的访问作出反应的本能的因素，能够用诸如对大脑皮层的访问作出反应的天生欲望或者社会欲望的行为性模型理解的另一个因素，还有一个被称作为诸如高兴、悲伤、愤怒或者惊讶等等的感情的因素。在传统的智能机器人和其它的自动对话型机器人中，集中地并一维地管理作为“情感”的包括诸如本能和情感的各种因素的内部状态。换言之，内部状态的各种因素彼此并行地存在，并且，在没有明确的选择准则的情况下，仅仅根据外部世界的情况或者内部状态选择行为。在传统的系统中，以用于运动的选择和发展的一个维度来表达所有行为，并且，确定应该选择哪个行为。因此，随着运动量的增加，选择变得复杂，而且进行其上反射了当时的情况或者内部状态的行为选择变得更困难。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种能够进行自动动作并实现逼真的通信的优良的机器人行为控制系统和行为控制方法及机器人装置。本专利技术的另一个目的是提供一种优良的机器人行为控制系统和行为控制方法及机器人装置，该机器人行为控制系统和行为控制方法及机器人装置能够整个地辨别诸如通过视觉传感器或者听觉传感器得到的外部环境的识别结果、或者诸如本能或者情感的内部状态的其所处的情况，以选择行为。本专利技术的进一步的目的是提供优良的机器人行为控制系统和行为控制方法及机器人装置，其中，有关感情的存在意义变得更明确，以致机器人能够适合地选择和执行适合于按固定次序的外部激励或者内部状态的行为。本专利技术的目的还在于提供优良的机器人行为控制系统和行为控制方法及机器人装置，该机器人行为控制系统和行为控制方法及机器人装置能够整个地辨别诸如通过视觉传感器或者听觉传感器得到的外部环境的识别结果、或者诸如本能或者情感的内部状态的其所处的情况，以选择行为。考虑上述主题已经做出本专利技术，并且按照本专利技术的第一个方面，提供了用于自动地操作的机器人的行为控制系统，包括多个行为描述部分，用于描述机器人机器体的动作；外部环境识别部分，用于识别机器体的外部环境；内部状态管理部分，用于管理机器人的内部状态，以响应所识别的外部环境和/或行为执行的结果；以及行为评估部分，用于评估在行为描述部分中所描述的行为执行，以响应外部环境和/或内部状态。注意，这里的术语“系统”表示多个装置的逻辑集合(或者用于完成特定功能的功能模块)，尤其是不管所述装置或者功能模块是否容纳在单个一个外壳中。外部环境识别部分至少进行外部的视觉识别、在机器人外部所产生的声音的听觉识别和从外部给机器人所施加的接触的接触识别之一。同时，内部状态管理部分管理机器人的本能模型和/或感情模型。按照机器体动作的实现等级以树结构形式排列行为描述部分。树结构包括多个分支，诸如用于执行用公式表示动物行为学情形行为的行为模型的分支和用于执行情感表达的分支。例如，在紧跟在路由行为描述部分下面的更低层中，放置有名为“调查(Investigative)”、“摄食(Ingestive)”以及“玩耍(Play)”的行为描述部分。在“调查”的下面，放置了描述更具体的调查行为的诸如“调查移动(InvestigativeLocomotion)”、“头在空中探查(HeadinAirSniffing)”以及“调查探查(InvestigativeSniffing)”的行为描述部分。类似地，在行为描述部分“摄食(Ingestive)”下面，放置了描述更具体的摄食行为的诸如“吃(Eat)”以及“喝(Drink)”的行为描述部分。在“玩耍(Play)”的行为描述部分下面，放置了描述更具体的玩耍行为的诸如“鞠躬(PlayBowing)”、“问候(PlayGreeting)”以及“用爪抓(PlayPawing)”的行为描述部分。在这样的例子中，行为评估部分同时并行地以树结构从上往下地评估多个行为描述部分。当用行为评估部分进行行为描述部分中的每一个的评估以响应外部环境识别部分的新的识别和/或内部状态管理部分的内部状态的变化时，将作为评估结果的执行许可以树结构连续地从上传递到下。因此，能够选择性地执行适合于响应外部环境或者内部状态变化的行为。换言之，能够同时执行情形行为的评估和执行。用于机器人的行为控制系统还可以包括资源管理部分，用于当同时执行在多个行为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于自动操作的机器人的机器人行为控制系统，包括：多个行为描述部分，用于描述所述机器人机器体的动作；外部环境识别部分，用于识别所述机器体的外部环境；内部状态管理部分，用于管理所述机器人的内部状态，以响应所识别的外部 环境和／或行为执行的结果；以及行为评估部分，用于评估在所述行为描述部分中所描述的行为的执行，以响应外部环境和／或内部状态。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤田雅博，高木刚，堀中里香，大谷伸弥，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]