基于分层任务网络的机器人任务表达与规划方法

1

作者 付星彭 罗群 +3 位作者 蒋林贝 王青 张沛奇 柯映林 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第11期2237-2247,共11页

针对飞机装配中工业机器人孤立作业、通用性不足、自主化智能化程度低的问题,研究飞机装配机器人任务表达与规划方法,提出基于任务驱动的飞机装配机器人加工系统框架,建立飞机装配机器人任务管理与规划集成系统.针对飞机装配现场常见的... 针对飞机装配中工业机器人孤立作业、通用性不足、自主化智能化程度低的问题,研究飞机装配机器人任务表达与规划方法,提出基于任务驱动的飞机装配机器人加工系统框架,建立飞机装配机器人任务管理与规划集成系统.针对飞机装配现场常见的加工任务,设计任务的层次化表达,建立基于分层任务网络的飞机装配机器人任务表达方法.根据加工任务特点,提出面向工艺约束的任务规划流程.考虑到现场可能出现的外部扰动,根据扰动作用范围分层设计系统的重规划方案.测试结果表明,利用提出的方法,有效地实现了装配机器人的任务规划与重规划求解,提高了飞机装配机器人的通用性和加工系统的自主化智能化水平. 展开更多

关键词 飞机装配 工业机器人 任务管理与规划 分层任务网络(HTN) 重规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

智能空间下基于分层任务网络的服务机器人任务规划 被引量：5

2

作者 宋沐民 路飞 +1 位作者 陆娜 田国会 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期901-907,共7页

针对在复杂、动态的家庭环境下,如何让机器人获取足够多的环境信息并根据环境信息进行自主的任务规划,提出了智能空间技术支持下基于分层任务网络的服务机器人任务规划方案.利用智能空间技术为机器人提供充足的环境上下文信息,用基于分... 针对在复杂、动态的家庭环境下,如何让机器人获取足够多的环境信息并根据环境信息进行自主的任务规划,提出了智能空间技术支持下基于分层任务网络的服务机器人任务规划方案.利用智能空间技术为机器人提供充足的环境上下文信息,用基于分层任务网络设计的JSHOP2规划器执行机器人任务规划.为了提高机器人任务规划的自主性和智能性,在规划领域文件中加入不同的模板信息,使机器人具有根据环境的不同自动对任务进行调整的能力.仿真实验结果表明利用该方法能够有效地提高机器人任务规划的性能. 展开更多

关键词 智能空间 分层任务网络 任务规划 JSHOP2规划器 上下文信息

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向空间机器人辅助操作的任务规划方法研究

3

作者 房国强 常海涛 +2 位作者 刘星 刘正雄 黄攀峰 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第2期325-334,共10页

针对空间机器人辅助操作时任务流程复杂、任务约束众多,导致任务规划困难的情况,提出了一种快速前向搜索算法和分层网络算法相结合的任务规划方法。将空间辅助操作任务规划过程分为任务规划和重规划。基于操作代价的快速前向搜索任务规... 针对空间机器人辅助操作时任务流程复杂、任务约束众多,导致任务规划困难的情况,提出了一种快速前向搜索算法和分层网络算法相结合的任务规划方法。将空间辅助操作任务规划过程分为任务规划和重规划。基于操作代价的快速前向搜索任务规划方法,得到操作代价最小的动作执行序列;基于分层网络的任务自适应重规划方法,根据问题排列移动、抓取、释放的修正补偿优先级对问题修正补偿。针对空间机器人在轨辅助加注任务进行了对比仿真,得到了操作代价最小的动作序列,并采用重规划算法解决了任务执行过程中环境信息变化导致的错误,验证了算法的有效性,为空间辅助操作提供了一种有效的任务规划方法。 展开更多

关键词 空间机器人 任务规划 重规划 快速前向搜索 分层任务网络

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于遗传算法和分层任务网络的战术任务规划方法 被引量：3

4

作者 钟春梅 赵振宇 +1 位作者 余舟毅 陈宗基 《兵工自动化》 2012年第4期5-10,14,共7页

针对给定约束条件下作战任务最优战术动作序列规划问题,提出一种将分层任务网络(hierarchical tasknetwork,HTN)与遗传算法(genetic algorithms,GA)相结合的HTN_GA战术任务规划算法。采用定性与定量相结合的方法,基于分层任务网络对战... 针对给定约束条件下作战任务最优战术动作序列规划问题,提出一种将分层任务网络(hierarchical tasknetwork,HTN)与遗传算法(genetic algorithms,GA)相结合的HTN_GA战术任务规划算法。采用定性与定量相结合的方法,基于分层任务网络对战术知识进行建模,基于遗传算法对战术生成过程进行优化。分析了HTN_GA战术规划算法的可行性、完备性。实现了基于SEAD任务的无人作战飞机(uninhabited combat aerial vehicle,UCAV)战术任务规划,仿真结果证明了该任务规划算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 无人作战飞机 战术任务规划 分层任务网络 遗传算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种利用工作流模型的分层任务网络规划领域建模方法 被引量：3

5

作者 张万鹏 王楠 陈璟 《智能系统学报》 2011年第3期239-247,共9页

为了有效地获取和利用领域知识,提高规划效率,分析了工作流模型和分层任务网络(HTN)规划领域模型的相似性,提出了一种采用工作流模型进行规划领域建模,对领域知识进行获取和表达的方法.工作流模型中的行动和工作流模式,转换为HTN规划中... 为了有效地获取和利用领域知识,提高规划效率,分析了工作流模型和分层任务网络(HTN)规划领域模型的相似性,提出了一种采用工作流模型进行规划领域建模,对领域知识进行获取和表达的方法.工作流模型中的行动和工作流模式,转换为HTN规划中的行动和任务分解;另外,引入了循环(Loop)工作流模式,转换为HTN规划中的递归调用,扩展了工作流模式对规划领域知识的表达能力.在典型的几个规划领域中,引入领域知识后大大提高了规划器的求解效率,从而验证了应用工作流模型进行规划领域建模的有效性. 展开更多

关键词 工作流 分层任务网络 规划领域建模

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于分层任务网络的一致性规划方法 被引量：1

6

作者 冯宇轩 欧阳丹彤 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期478-482,共5页

给出一种求解一致性规划问题的新方法,并给出了此求解方法的有效性分析.在求解一致性规划问题时,先将各个可能世界都转移到某个中间状态,再从中间状态做一次求解.结果表明,该方法具有较高的效率和较好的扩展性.

关键词 一致性规划 分层任务网络 智能规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

分层任务网络在UCAV规划中的应用 被引量：1

7

作者 史延科 高晓光 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2007年第1期11-13,29,共4页

无人战斗机任务规划对提高它的生存能力、突防能力、作战效能具有重要意义。分层任务网络规划是一个有效的规划方法,HTNP的最大好处在于,搜索受控于细心设计的方法。在某种意义上讲,一个HTN规划器只描述了如何使用操作,给实际使用带来... 无人战斗机任务规划对提高它的生存能力、突防能力、作战效能具有重要意义。分层任务网络规划是一个有效的规划方法,HTNP的最大好处在于,搜索受控于细心设计的方法。在某种意义上讲,一个HTN规划器只描述了如何使用操作,给实际使用带来了困难。在HTNP中引入目标协调机制、禁忌表等,将原有“离线”式方法变为“在线”式方法,提高了方法的适应性能。可以根据情况的变化,随时生成新的规划,降低了预先设计方法的数量,从而降低工程实施的难度。 展开更多

关键词 优化模型 任务规划 无人战斗机 目标协调方法 分层任务网络规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于分层目标任务网络的作战任务规划方法 被引量：3

8

作者 马硕 马亚平 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2020年第2期110-114,共5页

为提高复杂非结构化作战环境下作战系统规划能力,提出一种新的分层任务网络智能规划方法 HGTN(Hierarchical Goal-Task Network),给出了HGTN的形式化定义,研究了HGTN规划算法,以及启发式搜索算法和目标推理规划算法。HGTN在HTN(Hierarch... 为提高复杂非结构化作战环境下作战系统规划能力,提出一种新的分层任务网络智能规划方法 HGTN(Hierarchical Goal-Task Network),给出了HGTN的形式化定义,研究了HGTN规划算法,以及启发式搜索算法和目标推理规划算法。HGTN在HTN(Hierarchical Task Network)规划方法基础上,增加了目标任务和相关处理方法,具备基于目标的逆向推理机制。通过作战任务规划实例分析,HGTN规划方法相对HTN,能够提高规划的适用性和求解效率,符合作战决策推理的思维模式。 展开更多

关键词 分层任务网络 任务目标 作战规划 自动规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于分层任务网络的攻击路径发现方法 被引量：1

9

作者 王子博 张耀方 +3 位作者 陈翊璐 刘红日 王佰玲 王冲华 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2023年第9期35-43,共9页

攻击路径发现是辅助网络资产安全评估的一项关键任务。现有基于智能规划的攻击路径发现方法因建模语言丰富和规划算法完备而深受安全从业者青睐,但其存在的扩展性问题不容忽视。为此,提出一种基于分层任务网络的攻击路径发现方法。具体... 攻击路径发现是辅助网络资产安全评估的一项关键任务。现有基于智能规划的攻击路径发现方法因建模语言丰富和规划算法完备而深受安全从业者青睐,但其存在的扩展性问题不容忽视。为此,提出一种基于分层任务网络的攻击路径发现方法。具体而言,围绕网络规模逐步扩展、路径发现任务愈加复杂和安全推演场景频繁变化所引发的扩展性问题,将所提方法分解为3个阶段。第一阶段,针对路径生成性能差的问题,引入面向目标拓扑的多层级K路划分算法;第二阶段,针对领域问题描述难的问题,构建融入专家经验的路径规划分层任务网络;第三阶段,针对路径更新效率低的问题,设计应对局部信息更替的攻击路径维护方案。实验结果表明,所提方法适用于大规模网络,执行效率更高,具备良好的扩展性。 展开更多

关键词 智能规划分层任务网络 多层级K路算法 攻击路径发现 攻击路径扩展

在线阅读 下载PDF 职称材料

联合投送任务规划方案智能集成评估 被引量：1

10

作者 郭志明 高亮 +2 位作者 叶军 刘天宇 乔虎 《指挥与控制学报》 CSCD 2023年第1期58-65,共8页

为提升联合投送任务规划方案的评价精度,研究影响联合快速投送任务设计的各影响因素,分析了联合投送任务规划方案的评估原则,构建了联合投送任务规划方案评估指标体系,建立了各评估指标在联合投送任务规划方案评估目标间的映射模型,给... 为提升联合投送任务规划方案的评价精度,研究影响联合快速投送任务设计的各影响因素,分析了联合投送任务规划方案的评估原则,构建了联合投送任务规划方案评估指标体系,建立了各评估指标在联合投送任务规划方案评估目标间的映射模型,给出了一个基于深度学习和群智能算法的联合投送任务规划实施方案智能评价模式.试验结果表明:该评估方法能够准确有效地评估联合投送任务规划方案. 展开更多

关键词 联合投送 任务规划 深度置信网络 集成评估 群智能优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

层次任务网络中的重新规划研究综述 被引量：14

11

作者 邵天浩 张宏军 +3 位作者 程恺 戴成友 余晓晗 张可 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期2833-2846,共14页

层次任务网络(hierarchical task network,HTN)作为智能规划技术的重要组成部分,已成功应用于无人平台任务规划、应急方案制定等各领域中。由于日益增加的不确定因素对计划执行效果的影响,迫切需要重新规划技术,因此基于HTN的重新规划... 层次任务网络(hierarchical task network,HTN)作为智能规划技术的重要组成部分,已成功应用于无人平台任务规划、应急方案制定等各领域中。由于日益增加的不确定因素对计划执行效果的影响,迫切需要重新规划技术,因此基于HTN的重新规划技术成为近年来的研究热点。首先,通过对当前研究现状的总结梳理,提出了基于HTN的3层重新规划框架。然后,分别从框架中的计划修复、局部重规划和全局重规划3个层次阐述了相应的技术路线与实现细节,针对不同层次指出了目前方法的优势与不足。最后,对该问题未来的研究方向进行了展望,并提出了待解决的关键问题及解决思路。 展开更多

关键词 智能规划 层次任务网络 计划修复 局部重规划 全局重规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于智能对抗进化的联合火力打击任务规划方法 被引量：10

12

作者 刘昊 张策 丁文韬 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1287-1296,共10页

针对常规联合火力打击任务规划方法很少涉及敌我对抗,导致评估环境发生变化的问题,提出一种基于敌我对抗进化的智能对抗进化算法。该算法以遗传算法为基础,将模拟生物竞争机制引入敌我双种群,互为评估条件实施对抗进化。依据敌我战场态... 针对常规联合火力打击任务规划方法很少涉及敌我对抗,导致评估环境发生变化的问题,提出一种基于敌我对抗进化的智能对抗进化算法。该算法以遗传算法为基础,将模拟生物竞争机制引入敌我双种群,互为评估条件实施对抗进化。依据敌我战场态势图构建观察-判断-决策-打击(OODA)超网络,计算OODA循环效率、确定敌我打击排序,通过多代对抗进化获得能够适应战场动态变化的任务规划最优个体。仿真结果表明:多代进化后的最优个体相比于标准优化结果,战场动态适应性更强,联合火力打击胜率更高,应对突发情况的响应机制更完善,能够有效地解决联合火力打击任务规划的评估优化问题。 展开更多

关键词 联合火力打击 任务规划 智能对抗进化 遗传算法 超网络 观察-判断-决策-打击循环 人工智能

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于分层分解的一种实时车辆路径规划算法 被引量：20

13

作者 陈则王 袁信 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期193-197,共5页

道路网络通常是大规模和复杂的网络 ,而一般的最短路径算法需要大量的计算时间。为了减少计算负担 ,本文根据分层和空间分解的道路网络模型 ,提出了一种基于存储数据的车辆路径规划算法 ,路径通过查询表格获得。提出的算法尤其适用于集... 道路网络通常是大规模和复杂的网络 ,而一般的最短路径算法需要大量的计算时间。为了减少计算负担 ,本文根据分层和空间分解的道路网络模型 ,提出了一种基于存储数据的车辆路径规划算法 ,路径通过查询表格获得。提出的算法尤其适用于集中式车辆路径规划。仿真结果表明 ,该算法在计算次最优路径时更快且要求更少的内存单元。 展开更多

关键词 分层分解 路径规划 道路网络模型 分层搜索算法 智能交通系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于智能Agent的小型无人机自主飞行任务管理器的设计 被引量：4

14

作者 谭雁英 赵荣椿 +1 位作者 祝小平 王兴海 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期754-758,共5页

自主飞行是先进无人机的重要特征。基于智能A gent技术,采用分层的混合型A gent结构,进行了小型无人机自主飞行任务管理器的设计与实现。该设计方案在吸收各领域专家及操纵手的专门知识和丰富经验的基础上,建立了一套基于认知型A gent... 自主飞行是先进无人机的重要特征。基于智能A gent技术,采用分层的混合型A gent结构,进行了小型无人机自主飞行任务管理器的设计与实现。该设计方案在吸收各领域专家及操纵手的专门知识和丰富经验的基础上,建立了一套基于认知型A gent结构的顶层自主任务管理推理机制和策略,以及基于反应型A gent结构的任务规划执行底层的规则集。对基于该任务管理器的全自主飞行、半自主飞行模式进行了几十架次的飞行试验验证。试验结果充分表明了其推理机制和策略的有效性以及对应急事件响应的快速性。 展开更多

关键词 无人机 自主飞行任务管理器 智能AGENT 混合型结构 分层 任务再规划 策略

在线阅读 下载PDF 职称材料

应急任务规划中基于软目标约束的资源缺项识别方法 被引量：3

15

作者 王喆 高维义 +2 位作者 王红卫 宋英华 马勇 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期159-165,共7页

为动态识别应急任务规划过程中资源缺项,结合层次任务网络(HTN)规划和软目标约束,建立应急资源缺项识别方法。将应急资源缺项问题建模为软目标约束问题。通过设计有条件达成目标,实现资源缺项信息建模。设计资源缺项识别方法和带资源缺... 为动态识别应急任务规划过程中资源缺项,结合层次任务网络(HTN)规划和软目标约束,建立应急资源缺项识别方法。将应急资源缺项问题建模为软目标约束问题。通过设计有条件达成目标,实现资源缺项信息建模。设计资源缺项识别方法和带资源缺项标记的Anytime启发式搜索方法,求解软目标约束问题,得到使应急资源缺项目标函数最小化的应急行动方案。将该方法应用于应急物资运输中的资源缺项识别。通过10组算例,进行目标函数和CPU时间的数据对比。结果表明,通过有条件达成目标能准确地识别资源缺项,用基于Anytime的应急资源缺项处理方法能提高缺项识别效率。 展开更多

关键词 应急决策 层次任务网络(HTN)规划 智能规划 应急任务规划 资源缺项 软目标约束

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑动态不确定因素的深空探测器任务规划 被引量：5

16

作者 王晓晖 李爽 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期29-37,共9页

针对现有的任务规划方法在响应深空动态不确定因素的扰动情况时存在的不确定因素识别度低、响应策略单一等问题,文章提出了一种考虑动态不确定因素的深空探测器任务规划算法。首先,对不确定扰动按从轻到重四个等级进行划分,并采用模糊... 针对现有的任务规划方法在响应深空动态不确定因素的扰动情况时存在的不确定因素识别度低、响应策略单一等问题,文章提出了一种考虑动态不确定因素的深空探测器任务规划算法。首先,对不确定扰动按从轻到重四个等级进行划分,并采用模糊神经网络评估不确定扰动属于哪种扰动级别,根据评估结果选择对应的扰动响应策略;然后,采用基于分层任务网络规划(Hierarchical Task Network,HTN)的局部任务修复方法,对受到扰动的子系统对应的复合任务重新进行任务分解,完成对初始规划方案的调整修复。仿真结果表明所提出的算法可以有效地对深空动态不确定因素进行评估和响应,从而提高了任务规划的可靠性和灵活性。 展开更多

关键词 深空探测 任务规划 动态不确定因素 模糊神经网络 分层任务网络规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于层次任务网络的作战任务 系统功能映射方法 被引量：2

17

作者 易侃 张杰勇 +1 位作者 焦志强 王哲 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期3183-3191,共9页

针对作战任务系统功能映射问题,建立了作战任务与系统功能的模型。基于任务/能力可以分解的特点,将映射问题转化为智能规划问题,并利用层次任务网络(hierarchical task network,HTN)方法对该问题进行求解。针对HTN规划器无法处理多属性... 针对作战任务系统功能映射问题,建立了作战任务与系统功能的模型。基于任务/能力可以分解的特点,将映射问题转化为智能规划问题,并利用层次任务网络(hierarchical task network,HTN)方法对该问题进行求解。针对HTN规划器无法处理多属性输入的问题,基于递归的思想设计了任务分解算法,使得分解后任务转化的规划问题适配HTN规划器。针对多个映射方案的整合问题,基于邻接矩阵设计了多方案的整合算法,从而得到了满足任务需求的系统功能映射方案。仿真实验结果表明,所提方法能够有效实现作战任务到系统功能的映射。 展开更多

关键词 任务功能映射 智能规划 层次任务网络 任务分解 方案整合

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于HTN的巡视器动态规划方法

18

作者 师明 高宇辉 张弓 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期631-639,共9页

为提升深空探测任务中巡视器动态规划处理效率,从航天工程实践经验出发,结合分层任务网络(hierarchical task network,HTN)理论研究成果,提出巡视器领域知识建模方法以及动态规划流程。针对经典动作规划系统不能处理时态约束关系的问题... 为提升深空探测任务中巡视器动态规划处理效率,从航天工程实践经验出发,结合分层任务网络(hierarchical task network,HTN)理论研究成果,提出巡视器领域知识建模方法以及动态规划流程。针对经典动作规划系统不能处理时态约束关系的问题,在建模中引入受限状态事件的表示方法。针对动态规划中的时态约束关系,拓展Allen区间代数的定义,提出事件、全局时间点和虚拟事件的时序逻辑判断方法。针对动态规划中存在的状态空间一致性问题,提出虚拟指令继承原有状态空间的方法。研究结果完善了HTN在航天领域的知识建模方法,解决了经典动作规划缺少时间信息约束的缺陷。所提出的虚拟事件、虚拟指令解决动态规划状态判定方法,可有效提高深空探测任务中巡视器遥操作的工作效能和地面中心进行事件处理的灵活性。 展开更多

关键词 分层任务网络 动态规划 虚拟指令 遥操作

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑资源分配的HTN规划方法及其应用 被引量：18

19

作者 王喆 王红卫 +2 位作者 唐攀 祁超 王剑 《管理科学学报》 CSSCI 北大核心 2013年第3期53-60,共8页

针对应急决策中方案制定过程和资源分配过程紧密耦合的特点,设计了一种满足HTN(Hierarchy Task Net)规划动作推理机制的方法来求解带资源分配的规划问题.本方法在HTN规划中扩展了资源时间轴来描述资源函数;对于各类资源,在规划推理过程... 针对应急决策中方案制定过程和资源分配过程紧密耦合的特点,设计了一种满足HTN(Hierarchy Task Net)规划动作推理机制的方法来求解带资源分配的规划问题.本方法在HTN规划中扩展了资源时间轴来描述资源函数;对于各类资源,在规划推理过程中通过不同的处理流程,将资源分配信息转化为HTN规划的当前全局资源状态;并在HTN规划搜索行动序列的同时,采用资源约束规则和资源约束层次传播规则控制每一步行动所对应的系统状态满足资源约束和时间约束.最后以某区域应急资源筹集为例,将本方法应用于HTN规划模型SHOP2(Simple Hierarchical Ordered Planner 2)证实了其有效性和实用性. 展开更多

关键词 层次任务网络规划 智能规划 资源分配 应急决策

在线阅读 下载PDF 职称材料

FPS游戏中基于HTN的Anytime规划器的研究 被引量：1

20

作者 罗文杰 杨佩 +1 位作者 王皓 高阳 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第21期92-95,108,共5页

动态性和实时性电脑游戏世界的两个关键特征。Anytime规划是能够产生满足上述两个特征的行为的规划方法。分层任务网络(Hierarchical Task Network,HTN)是表示分层规划的一种形式,它非常适合于表达电脑游戏中非玩家角色(non-player char... 动态性和实时性电脑游戏世界的两个关键特征。Anytime规划是能够产生满足上述两个特征的行为的规划方法。分层任务网络(Hierarchical Task Network,HTN)是表示分层规划的一种形式,它非常适合于表达电脑游戏中非玩家角色(non-player char-acter,NPC)复杂的目标。以著名的第一人称射击(First-Person Shooter,FPS)游戏虚幻竞技场2004(Unreal Tournament 2004)作为游戏平台,为NPC设计实现了一个基于HTN规划的anytime规划器,并使用遗传算法调整规划目标的优先级。该规划器可以根据环境变化随时中断规划并给出可用的规划结果,同时具有一定的适应性。实验表明它能够使NPC的行为更智能。 展开更多

关键词 第一人称射击游戏 虚幻竞技场 非玩家角色 分层任务网络 anytime规划

在线阅读 下载PDF 职称材料