水下机器人体系结构

目录 丛书前言一 丛书前言二 前言 1 体系结构概述 1 1.1 体系结构的定义 2 1.2 体系结构的作用 3 1.2.1 复杂性问题 3 1.2.2 运行机制 4 1.2.3 系统的开发和验证 4 1.3 体系结构的评价标准 6 1.4 体系结构的发展过程 7 1.5 本章小结 9 参考文献 9 2 慎思式体系结构 11 2.1 慎思式体系结构的特点 11 2.2 SPA 体系结构 12 2.2.1 Shakey的体系结构 12 2.2.2 SPA体系结构的分析 15 2.3 分层式体系结构 16 2.3.1 NASREM体系结构 16 2.3.2 情景评价体系结构 23 2.3.3 AUVC体系结构 24 2.4 集中式体系结构 25 2.4.1 星形结构 25 2.4.2 网状结构 27 2.5 本章小结 28 参考文献 29 3 反应式体系结构 31 3.1 反应式体系结构的特点 31 3.2 包容式体系结构 32 3.2.1 包容式体系结构简介 33 3.2.2 包容式体系结构的分析 35 3.3 Sea Squirt 的体系结构 35 3.3.1 Sea Squirt 的体系结构简介 36 3.3.2 Sea Squirt 的体系结构的分析 37 3.4 倾向性系统体系结构 38 3.4.1 倾向性系统体系结构简介 38 3.4.2 倾向性系统体系结构的分析 40 3.5 DAMN 40 3.5.1 DAMN 中的行为 41 3.5.2 命令仲裁器 42 3.5.3 模式管理单元 44 3.5.4 DAMN 的分析 44 3.6 基于行动计划(势能场)的体系结构 44 3.6.1 原子行为的定义 45 3.6.2 行为实例的动态配置 46 3.6.3 仲裁机制 47 3.6.4 基于行动计划体系结构的分析 47 3.7 其他反应式体系结构 48 3.8 本章小结 48 参考文献 49 4 混合式体系结构 51 4.1 混合式体系结构的特点 51 4.2 垂直结合方式 52 4.2.1 状态配置分层控制体系结构 53 4.2.2 RBM体系结构 54 4.2.3 DCA 55 4.2.4 AuRA 58 4.2.5 SSS体系结构 59 4.2.6 CLARAty 60 4.2.7 采用垂直结合方式的其他混合式体系结构 67 4.2.8 垂直结合方式的分层 68 4.3 水平结合方式 69 4.3.1 ATLANTIS 70 4.3.2 PRS体系结构 71 4.3.3 规划器-反应器体系结构 73 4.3.4 采用水平结合方式的其他混合式体系结构 76 4.4 嵌套结合方式 77 4.4.1 任务控制体系结构 77 4.4.2 智能体理论体系结构 81 4.5 体系结构分类的讨论 83 4.5.1 任务的分解与执行 83 4.5.2 规划的界定 84 4.5.3 体系结构的分类 86 4.6 本章小结 86 参考文献 87 5 通用化体系结构 90 5.1 通用化体系结构的提出 90 5.1.1 传统体系结构的不足 90 5.1.2 改进的思路 91 5.1.3 通用化体系结构的特点 92 5.2 4D/RCS 体系结构 93 5.2.1 4D/RCS概述 93 5.2.2 4D/RCS参考模型体系结构 95 5.2.3 行为生成 98 5.2.4 感知处理 100 5.2.5 世界环境建模 101 5.2.6 价值判断 102 5.2.7 4D/RCS体系结构的讨论 103 5.3 基于自主基元的体系结构 104 5.3.1 自主基元的构建 104 5.3.2 体系结构的构建 109 5.3.3 体系结构的实现 115 5.4 其他通用化体系结构 121 5.4.1 ADEPT体系结构 121 5.4.2 GLOC3 122 5.5 通用化体系结构中的标准化问题 123 5.6 本章小结 126 参考文献 127 6 基于工具箱的体系结构 129 6.1 基于工具箱的体系结构概述 129 6.2 MOOS 体系结构 130 6.2.1 MOOS 的拓扑结构 131 6.2.2 通信机制 132 6.2.3 MOOS 的进程 135 6.2.4 IvP Helm 138 6.2.5 IvP Helm 的行为 142 6.2.6 提供的行为 146 6.2.7 调试工具 150 6.2.8 MOOS 的应用 151 6.3 ROS 体系结构 152 6.3.1 计算图层 153 6.3.2 文件系统层 159 6.3.3 社区层 160 6.3.4 名称 160 6.3.5 客户端库 162 6.3.6 更高层的概念 163 6.3.7 ROS的基本指令 164 6.3.8 ROS的应用 165 6.4 其他基于工具箱的体系结构 165 6.4.1 JAUS 165 6.4.2 Orocos体系结构 168 6.5 本章小结 170 参考文献 171 7 体系结构的建模与分析—Petri网 175 7.1 面向对象Petri 网理论简介 175 7.1.1 Petri网 175 7.1.2 面向对象Petri网 176 7.2 基于Petri 网的体系结构建模与分析实例 177 7.2.1 体系结构建模 177 7.2.2 分析 184 7.3 使命可达性问题的研究 185 7.4 本章小结 189 参考文献 189 索引 190 彩图