本公開(kāi)涉及一種用于控制機(jī)器人設(shè)備的方法。

背景技術(shù)：

1、用于機(jī)器人設(shè)備、例如自主車輛的控制策略——當(dāng)為此使用了人工智能時(shí)——通常在訓(xùn)練數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行訓(xùn)練，即，所述控制策略針對(duì)訓(xùn)練控制狀況(或訓(xùn)練場(chǎng)景)進(jìn)行訓(xùn)練。然后，經(jīng)如此訓(xùn)練的控制策略可以在如下假設(shè)下使用：所述控制策略對(duì)于訓(xùn)練中未見(jiàn)過(guò)的控制狀況也提供良好的結(jié)果，即所述控制策略可以充分地泛化。在合適的訓(xùn)練數(shù)據(jù)的情況下，這種假設(shè)通常被表明是正確的，但是，盡管如此可能出現(xiàn)如下情況：控制策略面對(duì)控制狀況，對(duì)于該控制狀況所述控制策略提供不佳的結(jié)果，因?yàn)樗隹刂撇呗垣@得的輸入數(shù)據(jù)描述一種控制狀況，在該控制狀況上所述控制策略不能夠泛化，或亦因?yàn)樗鲚斎霐?shù)據(jù)具有低質(zhì)量，即例如不佳地描述相應(yīng)的控制狀況。因此，一些辦法是值得期望的，以便在這種情況下仍然實(shí)現(xiàn)合適的(例如安全的)控制。

2、johannes?christian?müller所著的出版物《用于具有外部感知的封閉路口處的聯(lián)網(wǎng)的自主車輛的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃(motion?planning?for?connected?automated?vehicles?atoccluded?junctions?with?external?perception)》(烏爾姆大學(xué)測(cè)量、控制和微技術(shù)研究所系列出版物第41卷，2022年，下面稱為參考文獻(xiàn)[1])描述一種基于主觀邏輯的方法，用于評(píng)價(jià)自動(dòng)化駕駛中的外部感知的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)不同的實(shí)施方式，提供一種用于控制機(jī)器人設(shè)備的方法，該方法具有：在大量訓(xùn)練控制狀況的基礎(chǔ)上對(duì)用于機(jī)器人設(shè)備的控制策略進(jìn)行訓(xùn)練，以及針對(duì)多個(gè)控制時(shí)間點(diǎn)中的每個(gè)控制時(shí)間點(diǎn)：

2、針對(duì)該控制時(shí)間點(diǎn)求取關(guān)于該機(jī)器人設(shè)備的周圍環(huán)境的信息；

3、通過(guò)將控制狀況與訓(xùn)練控制狀況進(jìn)行比較，該控制狀況說(shuō)明針對(duì)該控制時(shí)間點(diǎn)所求取的信息，求取針對(duì)該控制時(shí)間點(diǎn)所求取的信息的第一一致性度量；

4、通過(guò)將針對(duì)該控制時(shí)間點(diǎn)所求取的信息

5、與根據(jù)針對(duì)一個(gè)或多個(gè)之前的控制時(shí)間點(diǎn)關(guān)于該機(jī)器人設(shè)備的周圍環(huán)境的信息對(duì)周圍環(huán)境的狀態(tài)的預(yù)測(cè)，

6、與先驗(yàn)知識(shí)(vorwissen)，

7、相互間，和/或

8、與針對(duì)一個(gè)或多個(gè)之前的控制時(shí)間點(diǎn)所求取的信息與針對(duì)一個(gè)或多個(gè)之前的控制時(shí)間點(diǎn)所求取的信息

9、進(jìn)行比較，求取針對(duì)該控制時(shí)間點(diǎn)所求取的信息的至少一個(gè)第二一致性度量；

10、通過(guò)將第一一致性度量與至少一個(gè)第二一致性度量組合，求取組合后的一致性度量；以及

11、根據(jù)該組合后的一致性度量求取用于該機(jī)器人設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)控制動(dòng)作。

12、上面所描述的方法能夠?qū)崿F(xiàn)安全的控制，因?yàn)樵诖丝紤]到如下情況：關(guān)于待控制的機(jī)器人設(shè)備的周圍環(huán)境的當(dāng)前信息在不同方面(例如相互間、與先驗(yàn)知識(shí)或與訓(xùn)練狀況)不一致。如果探測(cè)到低一致性(即例如，組合后的一致性度量低于預(yù)給定的閾值)，則可根據(jù)安全模式進(jìn)行控制(例如，謹(jǐn)慎地駕駛)，并且因此在對(duì)于相應(yīng)的控制而言存在不適合的信息的情況下實(shí)現(xiàn)安全的控制。

13、下面說(shuō)明不同的實(shí)施例。

14、實(shí)施例1是一種用于控制機(jī)器人的方法，如上面所描述的那樣。

15、實(shí)施例2是根據(jù)實(shí)施例1所述的方法，其中，所述第一一致性度量和至少一個(gè)第二一致性度量是主觀邏輯意見(jiàn)(subjective-logic-opinion)，并且第一一致性度量與至少一個(gè)第二一致性度量的組合是在至少一個(gè)主觀邏輯融合算子(subjective-logic-fusionsoperator)的意義上的融合。

16、借助主觀邏輯，可以在一致性評(píng)價(jià)中明確地考慮認(rèn)知不確定性。因此，其適合用于對(duì)具有不確定性和不可靠來(lái)源(在本應(yīng)用情況下為例如傳感器)的狀況(在本應(yīng)用情況下為控制狀況)進(jìn)行建模和分析。下面，結(jié)合主觀邏輯(即“subjective-logic”)使用常見(jiàn)的英文術(shù)語(yǔ)，尤其用于算子，如其也被用于例如參考文獻(xiàn)[1]中的那樣。

17、實(shí)施例3是根據(jù)實(shí)施例2所述的方法，其中，第一一致性度量和至少一個(gè)第二一致性度量通過(guò)應(yīng)用不確定性加權(quán)平均信任融合算子(uncertainty-weighted-average-belief-fusionsoperators)進(jìn)行組合。

18、這能夠?qū)崿F(xiàn)，在評(píng)價(jià)一致性時(shí)考慮到不確定性，并且可以避免指示良好的一致性的(不確定的)評(píng)價(jià)對(duì)控制產(chǎn)生負(fù)面影響，例如不導(dǎo)致謹(jǐn)慎的駕駛行為，即使謹(jǐn)慎的駕駛行為可能是適當(dāng)?shù)模驗(yàn)橐恢滦詫?shí)際上是低的。

19、實(shí)施例4是根據(jù)實(shí)施例1所述的方法，其中，第一一致性度量和第二一致性度量是dempster?shafer信任質(zhì)量(dempster-shafer-belief-massen)。

20、實(shí)施例5是根據(jù)實(shí)施例1所述的方法，其中，第一一致性度量和第二一致性度量是借助貝葉斯推斷確定的。

21、dempster?shafer和貝葉斯推斷是使用主觀邏輯的替代方案，其同樣可以提供一致性度量，以便實(shí)現(xiàn)合適的(例如安全的)控制。

22、實(shí)施例6是根據(jù)實(shí)施例1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，將第一一致性度量與至少一個(gè)第二一致性度量組合具有：對(duì)第一一致性度量和/或第二一致性度量進(jìn)行時(shí)間過(guò)濾，以及將第一一致性度量或過(guò)濾后的第一一致性度量與第二一致性度量或過(guò)濾后的第二一致性度量組合。

23、時(shí)間過(guò)濾能夠?qū)崿F(xiàn)，濾出由于錯(cuò)誤的(例如特別悲觀的)一致性評(píng)價(jià)而引起的一致性評(píng)價(jià)中的跳變。在(實(shí)際的)組合發(fā)生之前，可以對(duì)所有一致性度量或一致性度量中的僅一個(gè)或(在多個(gè)第二一致性度量的情況下)一部分進(jìn)行過(guò)濾。

24、實(shí)施例7是根據(jù)實(shí)施例4所述的方法，其中，第一一致性度量和至少一個(gè)第二一致性度量是主觀邏輯意見(jiàn)，并且第一一致性度量和/或至少一個(gè)第二一致性度量通過(guò)應(yīng)用累積信任融合算子(cumulative-belief-fusion-operators)進(jìn)行時(shí)間過(guò)濾。

25、在跳變的情況下，一致性評(píng)價(jià)的不確定性通常急劇增加，并且因此由該融合算子較低程度加權(quán)，由此考慮緊接在跳變之后，相應(yīng)的一致性度量的說(shuō)服力通常是低的。

26、實(shí)施例8是根據(jù)實(shí)施例7所述的方法，其中，在對(duì)第一一致性度量和/或至少一個(gè)第二一致性度量進(jìn)行時(shí)間過(guò)濾時(shí)，針對(duì)相應(yīng)的一致性度量，如果與之前的過(guò)濾結(jié)果的沖突程度(degree-of-conflict)的結(jié)果高于預(yù)給定的閾值，則將該一致性度量的當(dāng)前值作為時(shí)間過(guò)濾的結(jié)果。

27、實(shí)施例9是根據(jù)實(shí)施例1至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中，第一一致性度量和/或至少一個(gè)第二一致性度量是根據(jù)多個(gè)測(cè)量值求取的，其中，測(cè)量值的重要性根據(jù)測(cè)量值的相關(guān)性借助置信度降低而降低。

28、例如，可以考慮到多個(gè)測(cè)量值來(lái)自同一數(shù)據(jù)源(例如來(lái)自同一傳感器)，并且避免數(shù)據(jù)源的錯(cuò)誤使一致性度量失真。

29、實(shí)施例10是根據(jù)實(shí)施方式1至9中任一項(xiàng)所述的方法，其中，信息具有環(huán)境模型。

30、特別是，可以評(píng)價(jià)由傳感器數(shù)據(jù)推導(dǎo)出的信息(例如對(duì)象探測(cè)或軌跡預(yù)測(cè))的一致性。

31、實(shí)施方式11是根據(jù)實(shí)施方式1至10中任一項(xiàng)所述的方法，其中，根據(jù)組合后的一致性度量求取一個(gè)或多個(gè)控制動(dòng)作具有：根據(jù)品質(zhì)函數(shù)求取一個(gè)或多個(gè)控制動(dòng)作，該品質(zhì)函數(shù)對(duì)所述控制動(dòng)作進(jìn)行評(píng)價(jià)，組合后的一致性度量進(jìn)入到該品質(zhì)函數(shù)中。

32、換句話說(shuō)，例如根據(jù)品質(zhì)函數(shù)對(duì)可能的控制動(dòng)作進(jìn)行評(píng)價(jià)(組合后的一致性度量進(jìn)入到該品質(zhì)函數(shù)中)，并且相應(yīng)地選擇(具有最佳評(píng)價(jià)的)一個(gè)或多個(gè)控制動(dòng)作。如此，可以有效地考慮到組合后的一致性度量，而不一定需要設(shè)置硬性限制(如一致性的閾值比較)。

33、實(shí)施例12是一種控制裝置，該控制裝置設(shè)立為執(zhí)行根據(jù)實(shí)施例1至11中任一項(xiàng)所述的方法。

34、實(shí)施例13是一種計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序具有指令，當(dāng)該指令通過(guò)處理器實(shí)施時(shí)，該指令促使該處理器執(zhí)行根據(jù)實(shí)施例1至11中任一種所述的方法。

35、實(shí)施例14是一種計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)，該介質(zhì)存儲(chǔ)有指令，當(dāng)該指令通過(guò)處理器實(shí)施時(shí)，該指令促使該處理器執(zhí)行根據(jù)實(shí)施例1至11中任一種所述的方法。