智能体Petri网在多机器人养老照顾协调中的应用

"本文探讨了智能体Petri网融合的多机器人-多任务协调框架在养老护理中的应用，旨在利用服务型机器人协助照顾失能老人，以缓解人力成本上升和老龄化加剧带来的压力。Petri网作为一种强大的数学工具，被用来描述和协调多机器人系统的并发、顺序和同步行为。文献中提到了两种Petri网的应用，但未充分考虑被操作对象（如老人）的状态和交互。本文的创新之处在于构建了一个包含机器人和老人状态、动作流程以及交互过程的综合模型，利用时延Petri网进行时间预测，颜色Petri网对资源进行分类，以更好地应对多机器人和多位老人的协调问题。尽管如此，如何避免老人之间的工作干扰和灵活调整任务执行权限仍然是挑战，为此，本文提出了将智能体的概念融入Petri网模型，以解决这些问题。" 本文的核心知识点包括： 1. **服务型机器人在养老护理中的应用**：随着社会老龄化和人工成本的增加，服务型机器人在照顾失能老人方面的潜力逐渐显现，能够协助完成日常生活照顾和康复训练等任务。 2. **Petri网理论**：Petri网是一种用于描述离散并行系统的数学工具，能够表示进程的顺序、并发、冲突和同步。在多机器人系统中，Petri网常用于建模任务和行为。 3. **时延Petri网**：这种扩展的Petri网引入时间因素，可以预测系统状态变化的时间，如估算老人完成任务所需时间或确定机器人何时变为空闲。 4. **颜色Petri网**：通过分类资源，颜色Petri网可以简化复杂的系统描述，尤其在处理多机器人和多老人情况下的协调问题。 5. **智能体融合**：为了解决老人间的任务干扰和权限调整问题，文章提出了将智能体概念与Petri网结合，以实现更智能的决策和动态任务分配。 6. **多机器人-多任务协调框架**：此框架不仅关注机器人的行为，还考虑了被照顾者（老人）的状态和交互，提供了一个全面的协调模型。 通过这些知识点，本文为解决多机器人环境下的养老护理问题提供了一个综合的解决方案，并展示了Petri网在复杂系统协调中的灵活性和适用性。