5、手动编程任务程序在人机服务机器人交互中的处理

手动编程任务程序在人机服务机器人交互中的处理

1. 引言

在机器人领域，部分机器人如真空清洁机器人、割草机器人和一些玩具机器人功能单一或仅执行简单任务。但绝大多数服务机器人需执行多样且复杂的任务，它们与人类共享工作领域，需持续与人交互，其任务的复杂性也源于此交互过程。

例如，当机器人执行取送饮料任务时，配送方法会因用户对饮料类型、是否需要容器等需求而不同。对于控制各类家用设备的机器人，需在不同情况下提供多种服务，这就需要问答交互或推断服务必要性的方法。

为使服务机器人执行复杂行为并与人协作，机器人行为编程是一种自然的解决方案。机器人行为可通过基于文本和图形的系统手动编程，也可通过演示或指令系统自动编程。近年来，研究者提出了服务机器人学习高级任务的两种主要方法：观察人类行为学习和使用人类定义的程序学习。

手动编程系统在创建应对各种交互情况的程序方面比自动编程系统更高效，但在编程过程中存在一些不足。手动编程系统的次优性表现如下：
- 语法错误 ：人类在描述任务程序时可能出现语法错误，如拼写动作名称或重要注释错误。不过，若错误不改变语义，可通过写作支持系统避免，如乐高头脑风暴。
- 遗漏可能行为 ：人类可能无法为机器人面临的所有情况设计出所有可能的行为。例如在饮料配送任务中，可能遗漏机器人拿起饮料后举起杯子的环节。人类难以推断所有可能情况及行为程序的分支，因此需要自动化系统根据给定信息推断新情况并管理机器人。
- 语义错误 ：人类编写的序列可能存在语义错误，如插入错误动作、遗漏重要动作或颠倒动作顺序。例如，设置餐桌的程序可能