1.一种基于人机协同系统的巡检机器人控制方法,其特征在于,包括任务级和指令级控制,具体步骤为:用户在任务级向机器人系统进行任务描述,基于任务描述量并通过推理机制得到机器人系统任务完成时的目标状态,从目标状态中获取机器人当前的特征参数,作为目标指令存贮在后台;所述任务描述量包括用户意图,所述用户意图包括所要执行的任务、任务场景、任务对象以及任务目的;在指令级,用户根据任务级规划中的反馈结果,自行规划任务的执行过程,系统在后台判断用户规划的合理性,并给出提示和推荐的任务规划;所述合理性是指用户规划应以某种方式不断趋向于目标指令;用户对所推荐的任务规划进行确认后,系统控制机器人执行任务;其中,任务级规划通过向系统输入宏观的任务参数以获得能够完成任务的目标指令级参数,为指令级规划提供依据,以任务实体、任务本体和任务空间三个任务要素集为输入量,用逻辑符号>t表示,以任务完成时机械臂的状态参数为最终输出量,用逻辑符号t<表示,具体表示为:>t=E∪B∪L;t<={JA,EP,FJ},式中:E,B和L分别为任务实体、任务本体和任务空间;JA,EP和FJ分别代表底盘电机角度、末端位姿参数和云台关节角指令;所述用户在指令级向机器人系统进行规划任务的执行过程,包括:设置控制方式,对多种控制方式下达不同的运动指令实现对机器人的精确控制,以完成指定的任务;设置控制参数,对不同控制方式下的参数进行设置,包括输入指定的关节角度、末端位姿参数;设置时序关系,用来描述不同控制方式间的先后顺序,使机器人遵循规划的顺序执行,以保证动作的准确性。
2.根据权利要求1所述的巡检机器人控制方法,所述用户在任务级向机器人系统进行任务描述,包括:导入包含有任务中所涉及的场景物体模型信息和巡检机器人模型信息的场景文件,在虚拟空间中构建机器人仿真环境;设置任务实体,用以确定系统操作的实体器件;设置任务本体,区分任务本身的定性描述与定量描述。
3.根据权利要求2所述的巡检机器人控制方法,所述用户对机器人设置任务实体的步骤,包括:设置主动实体,对具有一定程度的自主性,能主动发出交互的实体进行设置,用以明确具体的实施器件;设置被动实体,对主动实体所操作的对象且自身不能主动发出交互的实体进行设置,用以明确实施动作的器件。
4.根据权利要求2所述的巡检机器人控制方法,所述用户对机器人设置任务本体的步骤,包括:设置任务属性,对任务的多维定性描述和静态约束条件的呈现,设置任务目标、任务规则、当前状态;设置任务参数,对任务本身的定量描述,在任务属性确定的前提下对任务结果产生显著影响的量。
5.根据权利要求4所述的巡检机器人控制方法,所述用户对机器人设置的任务参数的步骤,包括:设置输入参数,对任务执行过程的约束,限制运动速度、时间或路径;设置输出参数,对系统当前状态的反馈,包括底盘电机角度、末端位姿参数和云台关节角。
6.根据权利要求2所述的巡检机器人控制方法,所述导入的场景文件中,包括任务场景与空间布局:所述的任务场景与任务目标无关,是对任务的执行过程产生影响的外部因素,包括障碍物、空间限制;所述的空间布局是任务执行中所涉及的实体对象在空间位置的信息集合,包括机器人的站立位置坐标、工具的初始位置、任务对象的空间位置和障碍物的位置;所述的任务空间信息中的各实体的相对位置关系用齐次变换矩阵来描述。
7.根据权利要求1所述的巡检机器人控制方法,所述用户对机器人设置时序关系,分为并行关系和串行关系两种,处于并行关系的控制方式可以同时控制机器人,下达执行指令,而处于串行关系的控制方式必须遵循先后顺序依次执行。
8.根据权利要求1所述的巡检机器人控制方法,所述系统在后台判断用户规划的合理性,并给出提示和推荐的任务路径的步骤,包括:系统根据用户在指令级上输入的参数,检验每一步的规划的合理性,并同时做出判断规划是否合理;如果判断不合理,则给出提示和推荐的任务路径,反馈给用户重新设置参数后再次执行判断;如果判断合理,则将编辑的相应参数存入后台;系统判断任务所需的所有参数是否完成设置;如果判断没有完成设置,则提示用户通过拖动控制模式至规划区进行参数设置并连接前后模式,用户完成参数设置后,系统继续执行规划合理性的判断动作;如果判断完成设置,则将存入后台的全部参数,形成任务流程文件。
9.根据权利要求8所述的巡检机器人控制方法,所述系统对规划的合理性判断的依据是用户编辑的参数应当逐步接近目标指令参数。