移动机器人部署中基于语义的态势感知框架

将机器人部署到危险环境中通常涉及“人-机器人协同”范式，即人类监督者与危险区域内远程操作的机器人进行交互。态势感知对于支持导航、规划和决策，从而实现HRT至关重要。本文探讨了SA中更高层次的“语义”信息与理解问题。在半自主或可变自主范式中，不同类型的语义信息可能以不同方式对人类操作者和控制机器人的自主智能体具有重要意义。我们提出了一个可泛化的框架，用于在移动机器人远程部署期间获取和融合多种模态的语义级SA。我们通过灾难响应机器人技术中的搜救应用示例展示了该框架。我们提出了一组“环境语义指标”，能够在机器人遇到不同场景时反映各种不同类型的语义信息，例如风险指标或人类活动迹象。基于这些指标，我们提出了一个描述环境整体态势的度量标准，称为“态势语义丰富度”。该度量标准结合多个语义指标来总结整体态势。SSR指示是否遇到了信息丰富且复杂的态势，这可能需要机器人和人类进行高级推理，从而需要专家级人类操作者的关注。该框架在模拟灾难响应环境中的Jackal机器人上进行了测试。实验结果表明，所提出的语义指标对不同场景中不同模态语义信息的变化具有敏感性，且SSR度量标准能够反映所遇态势中的整体语义变化。