(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210201643.7 (22)申请日 2022.03.03 (71)申请人 之江实验室 地址 311100 浙江省杭州市余杭区中泰街 道之江实验室南湖总部 (72)发明人 周元海　宋伟　朱世强　穆宗昊　 金天磊　任杰　袭向明　徐泽民　 (74)专利代理 机构 杭州浙科专利事务所(普通 合伙) 33213 专利代理师 孙孟辉 (51)Int.Cl. G06N 5/04(2006.01) G06F 16/36(2019.01) (54)发明名称 一种基于知识图谱推理机器人行为链路的 方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于知识图谱推理机器 人行为链路的方法， 涉及人工智能机器人任务行 为规划、 知识图谱领域。 本发明方法首先构建三 元组知识图谱， 再构建机器人本体知识图谱； 然 后根据构建的三元组知识 图谱和机器人本体知 识图谱规划行为树链路， 得到完整的机器人行为 目标； 再根据行为树链路， 获得所有路径； 然后根 据机器人能够执行的动作进行筛选路径， 并对筛 选后的链路进行排序； 最后利用排序后的链路完 成机器人行为链路规划。 本发明方法将机器人行 为控制问题转 化为知识图谱求 解问题。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 114723055 A 2022.07.08 CN 114723055 A 1.一种基于知识图谱推理机器人 行为链路的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤 （1） 构建三元组知识图谱， 表征动作 与物体之间的关系； 步骤 （2） 构建机器人本体知识图谱， 表示物体之间的类别从属关系； 步骤 （3） 根据步骤 （1） 构建的三元组知识图谱和步骤 （2） 构 建的机器人本体知识图谱规 划行为树链路， 该链路由一系列的动作和操作物体构成， 得到 完整的机器人 行为目标； 步骤 （4） 根据步骤 （3） 规划得到的行为 树链路， 获得机器人完成动作任务的所有路径； 步骤 （5） 对步骤 （4） 获得的所有路径根据机器人 能够执行的动作进行筛选， 并对筛选后 的链路进行排序， 选择排序后最佳的行为链路； 步骤 （6） 利用步骤 （5） 排序后的链路完成机器人行为链路规划， 规划过程是形成行为链 路的过程。 2.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱推理机器人行为链路的方法， 其特征在于， 所述步骤 （1） 具体为： 三元组知识图谱中三元组序列的节点由名词构成， 该名词表示物体的 名称或者是人物、 动物的名称， 并包含名词特征列表， 名词特征列表 能够修饰名词， 作为名 词的属性； 节点之间关系为及物动词节点vt， 表示源节点 通过动作vt作用到目标节点。 3.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱推理机器人行为链路的方法， 其特征在于， 所述步骤 （2） 具体为： 机器人本体知识图谱中的节点均为名词， 该名词记作ontology节点， ontology节点包含描述该节点的标签labels， 节点ontology之间具有有向边记作关联， 关 联为is关系， 表示节点 ontology之间的从属。 4.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱推理机器人行为链路的方法， 其特征在于， 所述步骤 （3） 具体为： 首先将由外部下达的机器人的语义命令， 通过nlp自然语言处理后， 生成包含主谓宾的 命令格式： 发起方s， 任务的动作v， 任务的作用目标o； 然后对语义命令的s、 v、 o展开搜索， 其中o作为起始目标x， 当目标x在机器人作业场景 中不存在时， 在机器人本体知识图谱中向上查询， 即查询x的父类， 获取ontology； 如果 ontology存在， 那么获取ontology的所有子类， 记作{ontology}c； 如果ontology不存在， 那 么获取ontology的本体； 依次类 推进行搜索， 直到获取到存在于场景中的o ntology； 重复以上 过程， 获取不到o ntology时， 认为 规划行为 树链路规划失败； 其中在每次向上搜索本体 （父类） 时， 都获取父类对应的子类， 由所述子类构成了一个 子类的集合， 如果搜索出现有多个父类的情况， 则对每个父类按照以上步骤进 行搜索； 如果 出现一个子类别有多个父类别， 增加父类别的权重； 如果存在多个父类节点， 那么依次对多 个父类节点进 行搜索查询， 获得对应的子类节点， 直到找到存在于场景中的本体节点集合， 每个本体节点都包 含权重； 最后将搜索出的节点即同时在场景中的作用目标， 进行权重从大到小进行排序， 获得 最佳可实现操作的目标， 以目标为基准进行逆向求解动作链路， 进而得到完整的机器人行 为目标。 5.根据权利要求4所述的一种基于知识图谱推理机器人行为链路的方法， 其特征在于， 所述步骤 （4） 具体为： 给定一个任务， 有作业主体， 作业目标， 作业动作， 输入行为树链路， 当机器人无法由给 定的作业动作和作业目标完成任务时， 将作业动作和作业目标作为最后一个要执行的任权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114723055 A 2务， 使用图搜索的方法在三元组知识库中寻找通过作业动作联通作业主体至作业目标的所 有路径{l ink}。 6.根据权利要求5所述的一种基于知识图谱推理机器人行为链路的方法， 其特征在于， 所述步骤 （5） 具体为： 对所有路径{link}中的所有动作节点和机器人 能够执行的动作进行分类， 将不在动作 类别中的链路筛选剔除； 对于所有路径{link}中的所有目标节点， 如果目标节点在机器人 作业场景中没有实例， 那么进行求解可替代的目标， 然后再 由可替代的目标作为一个三元 组中间节点， 展开搜索名词、 动词、 名词的关系链路， 尝试连接链路中中断的部 分， 也就是通 过本体知识搜索替代目标， 然后将该目标加入链路中作为一个必须要经过的节点， 重新构 建一个完整的链路； 如果没有替代目标， 那么将这个链路剔除； 最后针对剩余链路进行排 序， 排序规则按照链路最短法则进行， 获取靠前的前n个链路， n 为自定义常数。 7.根据权利要求6所述的一种基于知识图谱推理机器人行为链路的方法， 其特征在于， 所述步骤 （6） 具体为： 在链路中选择动作节点最少的一个链路， 称作link ‑o， 依次将link ‑o中所有节点， 按照 机器人、 节点动作、 节点目标封装行为， 由l ink‑o生成行为链路， 完成机器人 行为链路规划。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114723055 A 3