本發(fā)明屬于自然語(yǔ)言解析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于機(jī)器人自主行為的自然語(yǔ)言解析方法。

背景技術(shù)：

未受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的人員使用智能機(jī)器人為其服務(wù)最直接的溝通方式是自然語(yǔ)言，但自然語(yǔ)言過(guò)于寬泛的語(yǔ)言形式和多變的句型結(jié)構(gòu)給機(jī)器人對(duì)自然語(yǔ)言的理解和決策帶來(lái)困難，而且對(duì)于自主機(jī)器人來(lái)說(shuō)，要理解豐富多變的自然語(yǔ)言是極其困難的?，F(xiàn)在的自然語(yǔ)言解析的研究也往往只注重于自然語(yǔ)言詞性詞義本身的理解，實(shí)際上，在自主機(jī)器人工作中需要理解的自然語(yǔ)言必然是與其自主行為能力相匹配的，并不需要對(duì)所有自然語(yǔ)言進(jìn)行理解拆分，那樣無(wú)疑是增加了自然語(yǔ)言解析的難度并且降低了人機(jī)交互的效率，所以單單針對(duì)于純自然語(yǔ)言的詞法分析并不能滿足自主機(jī)器人對(duì)自然語(yǔ)言指令解析的要求。本發(fā)明旨在降低過(guò)于寬泛的自然語(yǔ)言帶來(lái)的解析難度，有針對(duì)性地對(duì)與機(jī)器人自主行為相關(guān)的自然語(yǔ)言進(jìn)行解析，設(shè)計(jì)相應(yīng)的解析方法，高效地完成自然語(yǔ)言解析任務(wù)，輔助人機(jī)交互。本發(fā)明一方面將機(jī)器人的自主行為(包括目標(biāo)操作行為、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃行為和運(yùn)動(dòng)控制行為)劃分為基礎(chǔ)行為模塊，并為每個(gè)基礎(chǔ)行為模塊定義自然語(yǔ)言屬性，另一方面設(shè)計(jì)基于詞干知識(shí)庫(kù)和邏輯推理規(guī)則相結(jié)合的自然語(yǔ)言解析方法，實(shí)現(xiàn)自然語(yǔ)言與機(jī)器人自主行為的有效匹配。機(jī)器人能夠?qū)⒉僮髡叩恼Z(yǔ)言指令分解成可執(zhí)行的自主行為序列完成指令任務(wù)，通過(guò)對(duì)自然語(yǔ)言指令詞干進(jìn)行提取，并且在基礎(chǔ)詞干知識(shí)庫(kù)進(jìn)行搜索匹配，結(jié)合基礎(chǔ)行為知識(shí)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)自然語(yǔ)言與機(jī)器人自主行為的有效匹配。這種基于基礎(chǔ)行為語(yǔ)言屬性的自然語(yǔ)言解析方法能夠解決語(yǔ)言豐富性帶來(lái)的難題，建立起較為高效且歧義較少的人-機(jī)交互模式，是機(jī)器人人性化的有效途徑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于機(jī)器人自主行為的自然語(yǔ)言解析方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于機(jī)器人自主行為的自然語(yǔ)言解析方法，將自主機(jī)器人的行為劃分為基礎(chǔ)行為模塊,即運(yùn)動(dòng)控制、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、目標(biāo)操作模塊，為每個(gè)模塊定義自然語(yǔ)言屬性，設(shè)計(jì)基于詞干知識(shí)庫(kù)和邏輯推理規(guī)則相結(jié)合的自然語(yǔ)言解析方法，每個(gè)模塊賦予語(yǔ)言屬性，建立相應(yīng)的自然語(yǔ)言詞干知識(shí)庫(kù)，結(jié)合邏輯推理規(guī)則，實(shí)現(xiàn)自然語(yǔ)言與自主行為的匹配，通過(guò)自然語(yǔ)言指令字符串與詞干知識(shí)庫(kù)的匹配搜索提煉出所有詞干，并根據(jù)詞干屬性和邏輯推理規(guī)則的內(nèi)在關(guān)系，完成自然語(yǔ)言指令的詞干分解，實(shí)現(xiàn)詞干與機(jī)器人基礎(chǔ)行為的合理匹配，機(jī)器人將自然語(yǔ)言指令解析為可執(zhí)行的自主行為序列完成指令任務(wù)。

所述的自然語(yǔ)言解析方法使機(jī)器人對(duì)自然語(yǔ)言指令進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的目的是豐富基礎(chǔ)詞干庫(kù)、基礎(chǔ)行為庫(kù)、推理知識(shí)庫(kù)、具有語(yǔ)言屬性的目標(biāo)知識(shí)庫(kù)和環(huán)境地圖，學(xué)習(xí)的手段是通過(guò)自然語(yǔ)言交流模式和執(zhí)行效果評(píng)價(jià)機(jī)制實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明為自主機(jī)器人提供一種基于機(jī)器人自主行為的自然語(yǔ)言解析方法，實(shí)現(xiàn)在人機(jī)交互中，通過(guò)自然語(yǔ)言指令對(duì)機(jī)器人自主行為進(jìn)行輔助，將人類智能和機(jī)器智能相結(jié)合，使得人機(jī)交互方式更加自然，能夠更加方便快捷地完成任務(wù)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明基于自主行為分解的自然語(yǔ)言詞干知識(shí)庫(kù)模型；

圖2是本發(fā)明自然語(yǔ)言指令解析流程。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

本發(fā)明公開了一種基于機(jī)器人自主行為的自然語(yǔ)言解析方法，旨在使用自然語(yǔ)言指令對(duì)自主機(jī)器人的行為進(jìn)行輔助控制。將機(jī)器人的自主行為劃分為基礎(chǔ)行為模塊，并為每個(gè)基礎(chǔ)行為模塊定義自然語(yǔ)言屬性，針對(duì)自主機(jī)器人基礎(chǔ)行為進(jìn)行分類，將其自主行為進(jìn)行自然語(yǔ)言描述，并且確定詞干自然語(yǔ)言屬性。通過(guò)對(duì)自然語(yǔ)言指令詞干進(jìn)行提取，并且在基礎(chǔ)詞干知識(shí)庫(kù)進(jìn)行搜索匹配，結(jié)合基礎(chǔ)行為知識(shí)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)自然語(yǔ)言與機(jī)器人自主行為的有效匹配，在此基礎(chǔ)上，機(jī)器人能夠?qū)⒉僮髡叩恼Z(yǔ)言指令分解成可執(zhí)行的自主行為序列完成指令任務(wù)。對(duì)自然語(yǔ)言指令的擴(kuò)展通過(guò)學(xué)習(xí)完成，基礎(chǔ)行為能力學(xué)習(xí)可通過(guò)豐富具有語(yǔ)言屬性的目標(biāo)知識(shí)庫(kù)和環(huán)境地圖實(shí)現(xiàn)，而豐富手段可通過(guò)輔助環(huán)境感知自然語(yǔ)言指令交流形式實(shí)現(xiàn)，基礎(chǔ)行為能力的增強(qiáng)可以實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)詞干庫(kù)的豐富，擴(kuò)展語(yǔ)言類推理知識(shí)可以加強(qiáng)機(jī)器人對(duì)自然語(yǔ)言習(xí)慣的適應(yīng)能力。學(xué)習(xí)的目的是豐富基礎(chǔ)詞干庫(kù)、基礎(chǔ)行為庫(kù)、邏輯推理規(guī)則、具有語(yǔ)言屬性的目標(biāo)知識(shí)庫(kù)和環(huán)境地圖，學(xué)習(xí)的手段可通過(guò)自然語(yǔ)言交流模式和執(zhí)行效果評(píng)價(jià)機(jī)制實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明公開了一種基于機(jī)器人自主行為的自然語(yǔ)言解析方法，為了降低自然語(yǔ)言豐富性和無(wú)規(guī)律性給自然語(yǔ)言解析帶來(lái)的難度，設(shè)計(jì)出與機(jī)器人自主行為相匹配的自然語(yǔ)言，降低語(yǔ)言解析的難度，將機(jī)器人的自主行為劃分為基礎(chǔ)行為模塊，并為每個(gè)基礎(chǔ)行為模塊定義自然語(yǔ)言屬性，通過(guò)對(duì)自然語(yǔ)言指令詞干進(jìn)行提取，并且在基礎(chǔ)詞干知識(shí)庫(kù)進(jìn)行搜索匹配，結(jié)合詞干屬性與邏輯推理規(guī)則的內(nèi)在聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)自然語(yǔ)言與機(jī)器人自主行為的有效匹配，在此基礎(chǔ)上，機(jī)器人能夠?qū)⒉僮髡叩淖匀徽Z(yǔ)言指令分解成可執(zhí)行的自主行為序列完成指令任務(wù)。機(jī)器人的自主學(xué)習(xí)能力通過(guò)豐富基礎(chǔ)詞干庫(kù)、基礎(chǔ)行為庫(kù)、邏輯推理規(guī)則、具有語(yǔ)言屬性的目標(biāo)知識(shí)庫(kù)和環(huán)境地圖等來(lái)實(shí)現(xiàn)，學(xué)習(xí)的手段可通過(guò)自然語(yǔ)言交流模式和執(zhí)行效果評(píng)價(jià)機(jī)制實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人自主行為的自然語(yǔ)言解析，并生成相應(yīng)的機(jī)器人自主行為序列，通過(guò)自主行為能力的提高豐富了語(yǔ)言知識(shí)庫(kù)，使得機(jī)器人獲得自主行為學(xué)習(xí)能力，進(jìn)而提高了人機(jī)交互能力。

參閱圖1，本發(fā)明針對(duì)機(jī)器人各種自主行為建立了一個(gè)詞干知識(shí)庫(kù)，首先將機(jī)器人的目標(biāo)操作、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)控制等三類自主行為劃分為基礎(chǔ)行為模塊，建立基礎(chǔ)行為庫(kù)，并為每個(gè)基礎(chǔ)行為模塊定義自主行為屬性，同時(shí)基礎(chǔ)行為都是有目標(biāo)的，如抓取的目標(biāo)、到達(dá)的地點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)的方向和距離等，為基礎(chǔ)行為目標(biāo)定義自然語(yǔ)言屬性，將上述定義的自然語(yǔ)言分類建立基礎(chǔ)詞干庫(kù)來(lái)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的基礎(chǔ)行為庫(kù)。可以建立出運(yùn)動(dòng)控制詞干和運(yùn)動(dòng)控制目標(biāo)詞干對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)控制行為；運(yùn)動(dòng)規(guī)劃詞干和運(yùn)動(dòng)規(guī)劃目標(biāo)詞干對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃行為；目標(biāo)操作詞干和操作目標(biāo)詞干對(duì)應(yīng)目標(biāo)操作行為；目標(biāo)屬性詞干對(duì)應(yīng)屬性目標(biāo)操作行為；目標(biāo)關(guān)系詞干對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和目標(biāo)操作行為；輔助環(huán)境感知詞干對(duì)應(yīng)輔助環(huán)境感知行為。

本發(fā)明提供以機(jī)器人自主行為分解為基礎(chǔ)的自然語(yǔ)言解析方法是基于基礎(chǔ)詞干知識(shí)庫(kù)和邏輯推理規(guī)則進(jìn)行解析匹配的，結(jié)合基礎(chǔ)行為知識(shí)庫(kù)對(duì)機(jī)器人自主行為進(jìn)行自然語(yǔ)言指令控制，解析流程參閱圖2。首先通過(guò)自然語(yǔ)言指令字符串與詞干知識(shí)庫(kù)的匹配搜索提煉出所有詞干，并且提取出詞干相應(yīng)屬性，完成自然語(yǔ)言指令的詞干分解，然后通過(guò)建立詞干屬性與邏輯推理規(guī)則的內(nèi)在聯(lián)系來(lái)實(shí)現(xiàn)詞干與機(jī)器人基礎(chǔ)行為的合理匹配，生成相應(yīng)的機(jī)器人行為序列。