CN110297697B - 机器人动作序列生成方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种机器人动作序列生成方法和装置，其中，方法包括：获取有向图；有向图中包含用于指示机器人动作的多个节点，以及连接不同节点的有向边；获取任务涉及的各目标动作，以及各目标动作的执行顺序；在有向图中，沿有向边指示的方向进行搜索，得到目标路径；目标路径所经过的节点中包含各目标动作对应的目标节点，且目标路径经过各目标节点的顺序符合对应各目标动作的执行顺序；根据目标路径指示的各动作及其执行顺序，生成机器人动作序列。由此，基于有向图自动确定出机器人完成任务所需要的执行的各动作和顺序，提高了机器人控制的便捷性，为机器人适应灵活多变的场景任务提供了支持。

Description

机器人动作序列生成方法和装置
技术领域
本发明涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种机器人动作序列生成方法和装置。
背景技术
目前，机器人由于可以根据场景需求解放用户执行相应的任务，在日常生成和生活中得到广泛应用。比如，机器人可以解放用户的双手进行扫地、倒咖啡等任务。
相关技术中，采用手动示教再现的方式进行机器人的控制，示教再现是一种可重复再现通过示教编程存储起来的作业程序的机器人。其中，“示教编程”指通过下述方式完成程序的编制:由人工导引机器人末端执行器(安装于机器人关节结构末端的夹持器、工具、焊枪、喷枪等),或由人工操作导引机械模拟装置,或用示教盒(与控制***相连接的一种手持装置,用以对机器人进行编程或使之运动)来使机器人完成预期的动作；“作业程序”(任务程序)为一组运动及辅助功能指令,用以确定机器人特定的预期作业,这类程序通常由用户编制。由于此类机器人的编程通过实时在线示教程序来实现,而机器人本身凭记忆操作,故能不断重复再现。
然而，正如以上描述的，采用示教再现的方式控制机器人，每个任务需要专门示教，工作量大，流程复杂，因此，通常机器人执行单一的任务，比如扫地机器人仅仅执行单一模式的扫地任务等，而实际上，机器人在各个领域比如服务领域中，具有灵活多变的任务需求，多元化的场景任务需求和机器人控制方式限制之间的矛盾亟待解决。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种机器人动作序列生成方法，该方法基于有向图自动确定出机器人完成任务所需要的执行的各动作和顺序，提高了机器人控制的便捷性，为机器人适应灵活多变的场景任务提供了支持，解决了现有技术中，需要手动示教机器人带来的控制效率低、引入新任务时任务量大的技术问题。
本发明的第二个目的在于提出一种机器人动作序列生成装置。
本发明的第三个目的在于提出一种计算机设备。
本发明的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为达上述目的，本发明第一方面实施例提出的一种机器人动作序列生成方法，包括以下步骤：获取有向图；所述有向图中包含用于指示机器人动作的多个节点，以及连接不同节点的有向边；获取任务涉及的各目标动作，以及各目标动作的执行顺序；在所述有向图中，沿所述有向边指示的方向进行搜索，得到目标路径；所述目标路径所经过的节点中包含各目标动作对应的目标节点，且所述目标路径经过各目标节点的顺序符合对应各目标动作的执行顺序；根据所述目标路径指示的各动作及其执行顺序，生成机器人动作序列。
本发明实施例的机器人动作序列生成方法，基于有向图自动确定出机器人完成任务所需要的执行的各动作和顺序，提高了机器人控制的便捷性，为机器人适应灵活多变的场景任务提供了支持，解决了现有技术中，需要手动示教机器人带来的控制效率低、引入新任务时任务量大的技术问题。
另外，本发明实施例的机器人动作序列生成方法，还包括如下附加的技术特征：
可选地，所述有向图中的节点包括用于指示一组连贯动作的第一节点，以及用于指示静态动作的第二节点；所述在所述有向图中，沿所述有向边指示的方向进行搜索，得到目标路径，包括：在所述有向图中，从预设的一个第二节点开始，沿有向边指示的方向搜索顺序经过各目标节点后，并以所述预设的一个第二节点结束的路径；其中，所述目标节点属于用于指示一组连贯动作的第一节点；根据搜索到的路径，确定所述目标路径。
可选地，所述有向图中各有向边具有权值，所述权值用于指示从执行所述有向边连接一个节点指示的动作，到执行所述有向边连接的另一个节点指示的动作，所述机器人所需的时长；所述在所述有向图中，沿所述有向边指示的方向进行搜索，得到目标路径，包括：在所述有向图中，沿所述有向边指示的方向进行搜索，当搜索到的路径为至少两个时，对每个路径所经过的有向边进行权值求和，得到每个路径的总权值；将所述总权值指示的时长最短的路径，作为所述目标路径。
可选地，所述第二节点指示的静态动作，包括：预设的复位动作、各第一节点指示的一组连贯动作中的起始动作和/或结束动作。
可选地，所述第二节点指示的静态动作，包括：过渡动作；所述过渡动作用于衔接所述过渡动作前和后执行的两个动作；所述生成机器人动作序列之后，还包括：根据所述机器人动作序列，对所述机器人进行控制；若在控制所述机器人过程中存在异常，确定存在异常前执行的最后一个动作，以及确定存在异常后应执行的首个动作；在所述有向图中，位于所述最后一个动作对应的节点和所述首个动作对应的节点之间，添加过渡动作对应的第二节点；根据所述最后一个动作对应的节点和所述首个动作对应的节点之间有向边的方向，确定所述过渡动作对应的第二节点与所述最后一个动作对应的节点之间的有向边的方向，以及确定所述过渡动作对应的第二节点与所述首个动作对应的节点之间有向边的方向；删除所述最后一个动作对应的节点和所述首个动作对应的节点之间有向边。
可选地，所述添加过渡动作对应的第二节点，包括：根据所述异常指示的障碍物位置，确定所述过渡动作的参数；根据所述过渡动作的参数，添加过渡动作对应的第二节点。
可选地，所述有向图中第一节点指示的一组连贯动作，是根据对所述任务拆解得到的子任务确定的，一组连贯动作用于执行对应的一个子任务；所述有向图中有向边的方向，是根据对应的不同组连贯动作之间逻辑顺序确定的。
可选地，所述生成机器人动作序列之后，还包括：根据所述机器人动作序列中各动作的执行顺序排列各动作关联的控制指令；根据排序后的控制指令对所述机器人进行控制。
为达上述目的，本发明第二方面实施例提出的一种机器人动作序列生成装置，包括：第一获取模块，用于获取有向图；所述有向图中包含用于指示机器人动作的多个节点，以及连接不同节点的有向边；第二获取模块，用于获取任务涉及的各目标动作，以及各目标动作的执行顺序；搜索模块，用于在所述有向图中，沿所述有向边指示的方向进行搜索，得到目标路径；所述目标路径所经过的节点中包含各目标动作对应的目标节点，且所述目标路径经过各目标节点的顺序符合对应各目标动作的执行顺序；控制模块，用于根据所述目标路径指示的各动作及其执行顺序，生成机器人动作序列。
本发明实施例的机器人动作序列生成装置，基于有向图自动确定出机器人完成任务所需要的执行的各动作和顺序，提高了机器人控制的便捷性，为机器人适应灵活多变的场景任务提供了支持，解决了现有技术中，需要手动示教机器人带来的控制效率低、引入新任务时任务量大的技术问题。
为达上述目的，本发明第三方面实施例提出的计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如前述实施例所述的机器人动作序列生成方法。
为达上述目的，本发明第四方面实施例提出的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如前述实施例所述的机器人动作序列生成方法。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的机器人动作序列生成方法的流程图；
图2是根据本发明另一个实施例的机器人动作序列生成方法的流程图；
图3是根据本发明又一个实施例的机器人动作序列生成方法的流程图；
图4(a)是根据本发明一个实施例的机器人动作序列生成方法的场景示意图；
图4(b)是根据本发明另一个实施例的机器人动作序列生成方法的场景示意图；
图4(c)是根据本发明又一个实施例的机器人动作序列生成方法的场景示意图；
图4(d)是根据本发明再一个实施例的机器人动作序列生成方法的场景示意图；
图5是根据本发明再一个实施例的机器人动作序列生成方法的流程图；以及
图6是根据本发明一个实施例的机器人动作序列生成装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的机器人动作序列生成方法和装置。
图1是根据本发明一个实施例的机器人动作序列生成方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
步骤101，获取有向图；有向图中包含用于指示机器人动作的多个节点，以及连接不同节点的有向边。
可以理解，机器人在完成每个场景任务时，所执行的任务都可以看成是由多个动作组成的，灵活多变的不同的任务之间，在拆分为对应的动作时，每个动作具有相对一致性，比如，机器人在执行倒咖啡任务和执行烧水任务时，都包括“拿起”和“打开”动作等。
而这种动作的一致性，根据机器人的执行动作的原理，可以通过指示机器人动作的节点体现，该指示机器人动作的节点包括执行机器人动作时的起始位姿、终止位姿等完成动作的位置元素等，因此，在本发明的实施例中，基于执行任务之间可以共享的机器人动作对应的节点构建有向图，该有向图包含了执行场景中灵活多变的多个任务对应的机器人动作的指示节点。
也就是说，在本发明的实施例中，为了解决现有技术中，需要手动示教再现的方式对机器人进行控制，因而导致机器人控制效率较低的技术问题，引入用于指示机器人动作的多个节点，多个节点之间的通过有向边进行连接，其中，节点之间的有向边用于指示节点之间的执行顺序，通过有向边连接的多个节点形成了有向图。
由此，一方面，为了满足当前场景的任务需求，可以基于有向地图进行相关节点的匹配而自动生成相关机器人动作序列，提高了机器人控制效率，为满足灵活的场景任务提供了实现的方式；另一方面，有向地图由节点组成，因而，在扩展新的任务或者更新任务实施方式时，均可以通过在原有节点的基础上，通过节点的添加、删除以及连接方式的更新来实现，实用性较高、稳定性较强。
在实际应用中，根据场景任务要求，可以根据多个相关节点指示的具体动作以及多个相关节点之间的有向边，自动生成完成当前场景任务要求的目标路径，通过该目标路径指示的多个相关节点及多个相关节点之间的有向边指示的节点执行顺序，可以执行当前任务要求。
因而，在实际应用中，为了根据当前场景任务要求控制机器人，在本发明的实施例中，首先需要获取有向图，该有向图中包含了用于指示机器人动作的多个节点，以及连接不同节点的有向边，其中，连接不同节点的有向边用以指示节点之间的执行顺序。
步骤102，获取任务涉及的各目标动作，以及各目标动作的执行顺序。
正如以上描述的，任务实际上是由多个动作组成，比如，对于“冲一杯咖啡”的场景任务，实际上是由“抓起杯子”、“把杯子放到咖啡机下”、“按动咖啡机的出咖啡按钮”等动作组成的。因此，为了控制机器人满足当前任务，获取任务涉及的各目标动作，以及确定各目标动作的执行顺序，其中，各个目标动作的执行顺序对应动作执行逻辑，比如，动作“放下杯子”一定在“拿起杯子”动作之后等。
步骤103，在有向图中，沿有向边指示的方向进行搜索，得到目标路径；目标路径所经过的节点中包含各目标动作对应的目标节点，且目标路径经过各目标节点的顺序符合对应各目标动作的执行顺序。
步骤104，根据目标路径指示的各动作及其执行顺序，生成机器人动作序列。
具体地，在本发明的实施例中，动作实际上是由指示动作的多个节点指示的，因而，在确定目标动作以及目标动作的执行顺序后，在有向地图中，沿有向边指示方向进行搜索，得到目标路径，其中，目标路径所经过的节点中包含各目标动作对应的目标节点，且目标路径经过各目标节点的顺序符合对应各目标动作的执行顺序。
进而，根据目标路径指示的各动作及其执行顺序，生成机器人动作序列，以便于机器人通过执行该动作序列实现对应的场景任务。
需要说明的是，根据机器人控制原理的不同，控制机器人执行对应的动作序列的方式不同，在一些可能的示例中，根据机器人动作序列中各动作的执行顺序排列各关联动作的控制指令，进而根据排列后的控制指令对机器人进行控制。
基于以上描述，不难理解，本发明实施例中的目标路径由两种因素决定，其一为只是机器人动作的节点，其二为节点之间的有向边决定的执行顺序，通过以上两种因素的组合可以组成对应的目标路径以实现不同的任务。
为了更加清楚的描述目标路径的确定过程，下面结合在一些可能的示例中的实现方式进行说明。
在本发明的一个实施例中，有向图中的节点包括用于指示一组连贯动作的第一节点，第一节点对应的一组连贯动作是根据对任务拆解得到的子任务确定的，一组连贯动作用于执行对应的一个子任务，比如，当前任务为“饮品服务”，则根据该任务拆解为子任务“冲泡一杯美式咖啡”、“冲泡一杯拿铁”等。
有向图中还包括用于指示静态动作的第二节点，包含第一节点和第二节点的有向图中有向边的方向，是根据对应的不同组连贯动作之间的逻辑顺序、即子任务之间的逻辑顺序确定的，第二节点包括的静态动作用于完成当前场景任务的目标动作，比如，当前子任务为“冲一杯美式咖啡”，则完成当前场景任务的目标动作为“抓起杯子”、“把杯子放到咖啡机下”、“按动咖啡机的出咖啡按钮”等。
其中，第二节点指示的静态动作，包括预设的复位动作(复位动作用于控制机器人在执行任务结束时，始终处于复位动作指示的固定的初始状态，从而，保证机器人在执行任务时，以从复位动作开始到复位动作结束的闭环操作方式，便于对机器人的控制)、各第一节点指示的一组连贯动作中的起动作和/或结束动作等相对静态存在的位置元素。
可以理解，本发明实施例中，以第一节点和第二节点为共同节点，以节点之间的相互转换关系为有向边，构建了一个有向图，所谓目标路径即为根据任务要求，将第一节点和第二节点按照一定的顺序组合起来，该组合起来的目标路径不但描述了节点指示的动作的空间转换关系，还描述了动作之间的执行逻辑关系，比如，当前任务为“冲一杯美式咖啡”时，生成的目标路径经过的节点中，“复位位置”的上一步一定是“放下咖啡杯”，有向地图的这种执行逻辑的体现，保证了在经过目标路径时的执行逻辑与实际应用中执行对应任务的逻辑的一致性，保证了有向地图的稳定性和实用性。
其中，由于机器人在执行动作时，需要一定的执行空间冗余，以保证机器人在执行任务的过程中不会发生碰撞，比如，自身的碰撞或者与障碍物的碰撞等，因而，要保证机器人在经过目标路径的节点时，能够在各个节点之间自由移动，本发明实施例中的第二节点还包括过渡动作，以用于衔接过渡动作前和后执行的两个节点指示的动作，避免机器人直接由起始动作过渡到终止动作导致的碰撞。
需要说明的是，过渡动作对应的第二节点的添加，可以根据机器人在执行动作时的动作和执行动作所需空间预先设置，也可以通过机器人执行动作的情况对过渡动作对应的第二节点进行添加或更新等。
具体而言，作为一种可能的实现方式，当对过渡动作对应的第二节点的处理方式为通过机器人执行动作的情况对过渡动作对应的第二节点进行添加或者更新时，如图2所示，该方式包括以下步骤：
步骤201，根据机器人动作序列，对机器人进行控制。
步骤202，若在控制机器人过程中存在异常，确定存在异常前执行的最后一个动作，以及确定存在异常后应执行的首个动作。
步骤203，在有向图中，位于最后一个动作对应的节点和首个动作对应的节点之间，添加过渡动作对应的第二节点。
可以理解，控制机器人的过程中出现异常的原因，可能是由于机器人在由上一个节点切换到当前节点时，由于活动空间不足，自身碰撞或者与外界障碍物碰撞导致的，因而，为了保证上一个节点切换到当前节点的连贯性，在上一个节点和当前节点之间引入过渡动作对应的第二节点。
具体地，首先确定存在异常前执行的最后一个动作，以及确定存在异常后应执行的首个动作，即确定上述上一个节点和当前节点，并在有向图中，在位于最后一个动作对应的节点和首个动作对应的节点之间，添加过渡动作对应的第二节点。
在本发明的一个实施例中，为了保证引入的过渡动作的第二节点可以实现节点之间的自由切换，根据异常指示的障碍物位置，确定过渡动作的参数，比如，移动方向、移动距离和移动速度等，进而，根据过渡动作的参数，添加过度动作的第二节点。
步骤204，根据最后一个动作对应的节点和首个动作对应的节点之间有向边的方向，确定过渡动作对应的第二节点与最后一个动作对应的节点之间的有向边的方向，以及确定过渡动作对应的第二节点与首个动作对应的节点之间有向边的方向。
步骤205，删除最后一个动作对应的节点和首个动作对应的节点之间有向边。
由于有向图中除了包含节点外，还包含节点之间的有向边，因此，为了保证过渡动作对应的第二节点添加的有效性，在添加过渡动作对应的第二节点后，对过渡动作对应的第二节点的有向边进行添加。
具体地，根据最后一个动作对应的节点和首个动作对应的节点之间有向边的方向，确定过渡动作对应的第二节点与最后一个动作对应的节点之间的有向边的方向，以及确定过渡动作对应的第二节点与首个动作对应的节点之间有向边的方向，该有向边的方向根据最后一个动作对应的节点和首个动作对应的节点对应的动作的执行的逻辑确定，保证最后一个动作对应的节点可以过渡到首个动作对应的节点，此时，删除最后一个动作对应的节点和首个动作对应的节点之间有向边，实现最后一个动作对应的节点和首个动作对应的节点之间通过过渡动作对应的第二节点过渡连接。
进一步地，如图3所示，得到目标路径的方式包括以下步骤：
步骤301，在有向图中，从预设的一个第二节点开始，沿有向边指示的方向搜索顺序经过各目标节点后，并以预设的一个第二节点结束的路径；其中，目标节点属于用于指示一组连贯动作的第一节点。
步骤302，根据搜索到的路径，确定目标路径。
具体而言，根据任务执行逻辑，预先设置一个开始第二节点和一个结束第二节点，比如，当前任务为“冲一杯美式咖啡”，则预设的一个开始第二节点为“拿起咖啡杯”，结束第二节点为“复位位置”等，进而，在有向图中，从预设的一个第二节点开始，沿有向边指示的方向搜索顺序经过各目标节点后，并以预设的一个第二节点结束的路径；其中，目标节点属于用于指示一组连贯动作的第一节点，根据搜索得到的路径，确定目标路径。
为了使得本发明实施例的目标路径的确定过程更加直观，下面结合具体的应用场景进行举例说明。
在本示例中，当前场景为咖啡机器人，对应的有向图如图4(a)所示，其中，参照图4(a)，有向图中的第一节点包括“放下咖啡杯”、“接取热水”、“将咖啡杯从咖啡机中取出”、“将咖啡杯放入咖啡机”等，第二节点包括“放咖啡杯起始位置”、“复位位置”、“过渡节点”等。其中，参照图4(a)，有向图中箭头的方向用于指示节点之间的有向边。
在当前任务为“冲一杯美式咖啡”时，指示该任务的一组连贯动作的目标节点即相关第一节点为“拿起咖啡杯”、“将咖啡杯放入咖啡机”、“接取热水”等，预设的开始的第二节点为“拿起咖啡杯开始位置”，预设的结束的第二节点为“复位位置”，则从预设的一个第二节点开始，沿有向边指示的方向搜索顺序经过各目标节点后，并以预设的一个第二节点“复位位置”结束的路径，确定出的目标路径为如图4(b)中虚线线条所示，参照图4(b)，目标路径将相关第一节点和第二节点按照执行顺序组合在一起，以完成当前任务。
在当前任务为“接取热水”时，指示该任务的一组连贯动作的目标节点即相关第一节点为“拿起咖啡杯”、“接取热水”等，预设的开始的第二节点为“拿起咖啡杯开始位置”，预设的结束的第二节点为“复位位置”，则从预设的一个第二节点开始，沿有向边指示的方向搜索顺序经过各目标节点后，并以预设的一个第二节点“复位位置”结束的路径，确定出的目标路径为如图4(c)中虚线线条所示，参照图4(c)，目标路径将相关第一节点和第二节点按照执行顺序组合在一起，以完成当前任务。
其中，在实际执行过程中，可能满足任务要求的路径不只一条，但是基于机器人的运作原理，机器人在经过不同的路径时的执行成本是不同的，比如，当机器人为机械臂时，机器人在经过不同路径的节点时，机器臂进行节点之间切换所需要的操作时间是不同的，因而，还可将执行成本体现在有向图中，以便于择优选择最优的路径作为目标路径。
作为一种可能的实现方式，执行成本为时间成本。在本示例中，为有向图中各有向边设置权值，权值用于指示从执行有向边连接一个节点指示的动作，到执行有向边连接的另一个节点指示的动作，机器人所需的时长，即如图4(a)-图4(c)，有向边上的数字指示从执行有向边连接一个节点指示的动作，到执行有向边连接的另一个节点指示的动作，机器人所需的时长。
在本示例中，如图5所示，得到目标路径的方式包括以下步骤：
步骤401，在有向图中，沿有向边指示的方向进行搜索，当搜索到的路径为至少两个时，对每个路径所经过的有向边进行权值求和，得到每个路径的总权值。
步骤402，将总权值指示的时长最短的路径，作为目标路径。
当存在多条满足当前任务的目标路径时，对每个路径所经过的有向边进行权值求和，得到每个路径的总权值，将总权值指示的时长最短的路径，作为目标路径，以保证机器人完成任务的时间最短，保证机器人的执行动作的效率。
举例而言，在当前任务为“接取热水”时，其中生成的一条路径为如图4(c)中虚线所示的路径1，另一条路径为如图4(d)中虚线所示的路径2，对每个路径所经过的有向边进行权值求和，得到路径1的总权值为6.9，路径2的总权值为7.3，则选择路径1作为目标路径以保证“接取热水”的效率。
综上所述，本发明实施例的机器人动作序列生成方法，基于有向图自动确定出机器人完成任务所需要的执行的各动作和顺序，提高了机器人控制的便捷性，为机器人适应灵活多变的场景任务提供了支持，解决了现有技术中，需要手动示教机器人带来的控制效率低、引入新任务时任务量大的技术问题。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种机器人动作序列生成装置，图6是根据本发明一个实施例的机器人动作序列生成装置的结构示意图，如图6所示，该装置包括：第一获取模块100、第二获取模块200、搜索模块300和控制模块400。
其中，第一获取模块100，用于获取有向图；有向图中包含用于指示机器人动作的多个节点，以及连接不同节点的有向边。
第二获取模块200，用于获取任务涉及的各目标动作，以及各目标动作的执行顺序。
搜索模块300，用于在有向图中，沿有向边指示的方向进行搜索，得到目标路径；目标路径所经过的节点中包含各目标动作对应的目标节点，且目标路径经过各目标节点的顺序符合对应各目标动作的执行顺序。
控制模块400，用于根据目标路径指示的各动作及其执行顺序，生成机器人动作序列。
需要说明的是，前述对机器人动作序列生成方法实施例的解释说明也适用于该实施例的机器人动作序列生成装置，其实现原理类似，此处不再赘述。
综上所述，本发明实施例的机器人动作序列生成装置，基于有向图自动确定出机器人完成任务所需要的执行的各动作和顺序，提高了机器人控制的便捷性，为机器人适应灵活多变的场景任务提供了支持，解决了现有技术中，需要手动示教机器人带来的控制效率低、引入新任务时任务量大的技术问题。
为了实现上述实施例，本发明实施例还提出了一种计算机设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如前述机器人动作序列生成方法实施例所述的机器人动作序列生成方法。
为了实现上述实施例，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当该程序由处理器执行时，实现如前述机器人动作序列生成方法实施例所述的机器人动作序列生成方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种机器人动作序列生成方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
获取有向图；所述有向图中包含用于指示机器人动作的多个节点，以及连接不同节点的有向边；其中，所述有向图包含多个任务对应的机器人动作的节点；
获取任务涉及的各目标动作，以及各目标动作的执行顺序；
在所述有向图中，沿所述有向边指示的方向进行搜索，得到目标路径；所述目标路径所经过的节点中包含各目标动作对应的目标节点，且所述目标路径经过各目标节点的顺序符合对应各目标动作的执行顺序；
根据所述目标路径指示的各动作及其执行顺序，生成机器人动作序列；
其中，所述有向图中的节点包括用于指示一组连贯动作的第一节点，以及用于指示静态动作的第二节点；所述第二节点指示的静态动作，包括：预设的复位动作、各第一节点指示的一组连贯动作中的起始动作和/或结束动作，和/或
所述有向图中各有向边具有权值，所述权值用于指示从执行所述有向边连接一个节点指示的动作，到执行所述有向边连接的另一个节点指示的动作，所述机器人所需的时长。
2.根据权利要求1所述的动作序列生成方法，其特征在于，
所述在所述有向图中，沿所述有向边指示的方向进行搜索，得到目标路径，包括：
在所述有向图中，从预设的一个第二节点开始，沿有向边指示的方向搜索顺序经过各目标节点后，并以所述预设的一个第二节点结束的路径；其中，所述目标节点属于用于指示一组连贯动作的第一节点；
根据搜索到的路径，确定所述目标路径。
3.根据权利要求1所述的动作序列生成方法，其特征在于，
所述在所述有向图中，沿所述有向边指示的方向进行搜索，得到目标路径，包括：
在所述有向图中，沿所述有向边指示的方向进行搜索，当搜索到的路径为至少两个时，对每个路径所经过的有向边进行权值求和，得到每个路径的总权值；
将所述总权值指示的时长最短的路径，作为所述目标路径。
4.根据权利要求2所述的机器人动作序列生成方法，其特征在于，所述第二节点指示的静态动作，还包括：过渡动作；所述过渡动作用于衔接所述过渡动作前和后执行的两个动作；
所述生成机器人动作序列之后，还包括：
根据所述机器人动作序列，对所述机器人进行控制；
若在控制所述机器人过程中存在异常，确定存在异常前执行的最后一个动作，以及确定存在异常后应执行的首个动作；
在所述有向图中，位于所述最后一个动作对应的节点和所述首个动作对应的节点之间，添加过渡动作对应的第二节点；
根据所述最后一个动作对应的节点和所述首个动作对应的节点之间有向边的方向，确定所述过渡动作对应的第二节点与所述最后一个动作对应的节点之间的有向边的方向，以及确定所述过渡动作对应的第二节点与所述首个动作对应的节点之间有向边的方向；
删除所述最后一个动作对应的节点和所述首个动作对应的节点之间有向边。
5.根据权利要求4所述的机器人动作序列生成方法，其特征在于，所述添加过渡动作对应的第二节点，包括：
根据所述异常指示的障碍物位置，确定所述过渡动作的参数；
根据所述过渡动作的参数，添加过渡动作对应的第二节点。
6.根据权利要求2所述的机器人动作序列生成方法，其特征在于，
所述有向图中第一节点指示的一组连贯动作，是根据对所述任务拆解得到的子任务确定的，一组连贯动作用于执行对应的一个子任务；
所述有向图中有向边的方向，是根据对应的不同组连贯动作之间逻辑顺序确定的。
7.根据权利要求1-6任一项所述的机器人动作序列生成方法，其特征在于，所述生成机器人动作序列之后，还包括：
根据所述机器人动作序列中各动作的执行顺序排列各动作关联的控制指令；
根据排序后的控制指令对所述机器人进行控制。
8.一种机器人动作序列生成装置，其特征在于，所述装置，包括：
第一获取模块，用于获取有向图；所述有向图中包含用于指示机器人动作的多个节点，以及连接不同节点的有向边；其中，所述有向图包含多个任务对应的机器人动作的节点；
第二获取模块，用于获取任务涉及的各目标动作，以及各目标动作的执行顺序；
搜索模块，用于在所述有向图中，沿所述有向边指示的方向进行搜索，得到目标路径；所述目标路径所经过的节点中包含各目标动作对应的目标节点，且所述目标路径经过各目标节点的顺序符合对应各目标动作的执行顺序；
控制模块，用于根据所述目标路径指示的各动作及其执行顺序，生成机器人动作序列；
其中，所述有向图中的节点包括用于指示一组连贯动作的第一节点，以及用于指示静态动作的第二节点；所述第二节点指示的静态动作，包括：预设的复位动作、各第一节点指示的一组连贯动作中的起始动作和/或结束动作，和/或
所述有向图中各有向边具有权值，所述权值用于指示从执行所述有向边连接一个节点指示的动作，到执行所述有向边连接的另一个节点指示的动作，所述机器人所需的时长。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-7中任一所述的机器人动作序列生成方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的机器人动作序列生成方法。
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