机器人规划解析：东南大学远程教育课程

"东南大学远程教育的机器人技术课程，由王兴松教授主讲，重点讲解了机器人规划的相关内容，包括规划的作用、任务、问题分解途径、STRIPS规划系统、学习能力的规划系统、基于专家系统的规划、太空构件装配顺序分层规划以及机器人轨迹规划等核心主题。" 在机器人技术中，规划是至关重要的一个环节。7.1章节详细阐述了规划的作用和任务。规划被定义为在执行问题求解程序前，预先计算出一系列步骤的过程，它具有分层结构，并涉及对问题的清晰描述和排序。规划的作用在于优化问题解决路径，确保高效性，同时能够监控整个求解过程，避免因无规划而导致的非最优解。例如，在复杂的任务如火箭发射中，规划能确保每个步骤的精确执行。 7.1章节还探讨了问题分解的两种主要途径：一是关注状态中可能发生改变的部分，二是将单一问题拆分为多个子问题。这样的分解有助于简化问题，使得规划更易于实施和调整。如果规划失败，系统可以基于现有状态重新开始规划，而且规划的局部失败不会影响整个计划的其他部分，通过记录执行步骤和理由，方便进行回溯和调整。 7.2至7.6章节深入到具体的规划系统和方法。7.3章节介绍了STRIPS（State-Transition Planning System）规划系统，这是一种经典的规划模型，用于描述状态转移。7.4章节提到了具有学习能力的规划系统，这种系统能够通过学习和适应环境来改进其规划策略。7.5章节讨论了基于专家系统的规划，利用领域专家的知识来指导规划过程。7.6章节则关注太空构件装配顺序的分层规划，这是机器人在复杂空间任务中必须面对的问题。 7.1章节的最后部分详细描述了机器人规划系统的任务和方法。规划系统需要根据启发式信息选择最佳规则，应用这些规则生成新的状态，并对解答进行验证。如果遇到无效或近似正确的解答，系统会采取相应技术进行修正。其中，一种常见的方法是对每个动作描述其引起的状态变化，虽然这种方法简单，但在处理复杂状态时可能会导致大量公理的使用，增加计算负担。 机器人规划涵盖了从基础的规划理论到实际系统设计的多个层面，是实现智能机器人自主行为的关键技术。通过学习和理解这些内容，我们可以更好地理解和设计机器人在各种任务中的行为规划，提升其工作效率和适应性。