核电站检修机器人任务定义及其表示研究

摘要

核电站检修机器人是现代核工业不可或缺的工具,更是现代核工业未来的发展目标和方向,以代替人工进行检修任务作业。本文考虑到核电站的特点以及在检修作业执行过程中的效率以及可靠的重要性,以应用需求为指导,研究了核电站检修机器人作业任务定义以及建模表示方法的问题,并对任务表示方法进一步进行优化研究。
　　 首先对任务表示的基础理论进行了介绍和分析,结合核电站检修作业任务的特点,分析任务建模表示方法,以满足核电检修任务的作业要求,为课题的研究打下了理论基础。
　　 其次,针对核电站检修作业任务的建模表示,提出一种新的方法。这种方法采用人工智能中与/或树的基础理论,将其重新构造应用于任务建模表示中,然后结合有序树的概念,形成完整的有序与/或树建模表示方法;然后将任务树转化为AOE-Net,将其序列化;最后通过MATLAB仿真,证明该种任务表示方法能很好的表示并行执行任务,且有利于计算机的处理与计算,对作业任务的效率以及可靠性有了基本的保证。
　　 最后,面对核电站中类型众多且复杂的辅助设备,会产生大量的任务,如果所有任务都分解至最基本的元任务,则任务树的分解速度将成为系统的瓶颈之一。针对任务树序列化后的任务序列,对任务分解进行优化。其一,将任务序列中经常出现的子元任务序列进行合并,同时合并对应动作,更新动作库;其二,在元任务序列合并的基础上,对任务树中与该元任务序列相对应的分解分支进行合并,将任务树进行修剪,从而减小任务树的广度与深度,加快任务树的分解,对任务的分解进行反作用。