(19)中华 人民共和国 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 202210031341.X (22)申请日 2022.01.12 (71)申请人 中国人民解 放军国防科技大 学 地址 410072 湖南省长 沙市开福区德雅路 109号 (72)发明人 毛新军　孙博　杨硕　陈龙　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 代理人 赵兴华 (51)Int.Cl. G06F 16/36(2019.01) G06F 16/33(2019.01) G06F 40/284(2020.01) (54)发明名称 一种基于知识图谱的ROS消息类型搜索方法 及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于知识图谱的ROS消息 类型搜索方法和系统。 该方法包括： 获取 ROS消息 的消息包名和消息名； 基于所述消息包名和所述 消息名， 提取特征词； 基于 所述消息包名、 所述消 息名和所述特征词之间的结构关系， 构建知 识图 谱； 基于所述知识图谱搜索ROS消息类型。 本发明 通过提供已有的消息类型的 “消息包—消息—特 征”三者之间的知识图谱， 有利于用户参考更多 的相关信息， 且能够提高搜索的效率和速度。 权利要求书1页 说明书8页 附图7页 CN 114357196 A 2022.04.15 CN 114357196 A 1.一种基于知识图谱的ROS消息类型搜索方法， 其特 征在于， 包括： 获取ROS消息的消息包名和 消息名； 基于所述消息包名和所述消息名， 提取 特征词； 基于所述消息包名、 所述消息名和所述特 征词之间的结构关系， 构建知识图谱； 基于所述知识图谱搜索ROS消息类型。 2.根据权利要求1所述的基于知识图谱的ROS消息类型搜索方法， 其特征在于， 所述基 于所述消息包名和所述消息名， 提取 特征词， 具体包括： 对所述消息包名和所述消息名进行 前后缀去除处 理； 基于处理后的消息包名和 消息名提取初始特 征词； 对所述初始特 征词进行 数据处理， 得到特 征词。 3.根据权利要求1所述的基于知识图谱的ROS消息类型搜索方法， 其特征在于， 还包括： 对所述消息包名进行去前缀处 理， 构建消息包名库。 4.根据权利要求1所述的基于知识图谱的ROS消息类型搜索方法， 其特征在于， 所述知 识图谱中还 包括消息包的网址信息 。 5.根据权利要求3所述的基于知识图谱的ROS消息类型搜索方法， 其特征在于， 所述基 于所述知识图谱搜索ROS消息类型， 具体包括： 根据输入的初始消息包名从所述消息包名库确定待搜索的消息包名； 根据所述待搜索的消息包名从所述知识图谱搜索ROS消息类型。 6.根据权利要求1所述的基于知识图谱的ROS消息类型搜索方法， 其特征在于， 所述基 于所述知识图谱搜索ROS消息类型， 具体包括： 根据输入的待搜索的特 征词从所述知识图谱搜索ROS消息类型。 7.一种基于知识图谱的ROS消息类型搜索系统， 其特 征在于， 包括： 消息包名和 消息名获取模块， 用于获取ROS消息的消息包名和 消息名； 特征词提取模块， 用于基于所述消息包名和所述消息名， 提取 特征词； 知识图谱构建模块， 用于基于所述消息包名、 所述消息名和所述特征词之间的结构关 系， 构建知识图谱； ROS消息类型搜索模块， 用于基于所述知识图谱搜索ROS消息类型。 8.根据权利要求7所述的基于知识图谱的ROS消息类型搜索系统， 其特征在于， 所述特 征词提取模块具体包括： 第一处理单元， 用于对所述消息包名和所述消息名进行 前后缀去除处 理； 提取单元， 用于基于处 理后的消息包名和 消息名提取初始特 征词； 第二处理单元， 用于对所述初始特 征词进行 数据处理， 得到特 征词。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114357196 A 2一种基于知识图谱的ROS消 息类型搜索方 法及系统 技术领域 [0001]本发明涉及机器人操作系统技术领域， 特别是涉及一种基于知识图谱的  ROS消息 类型搜索方法及系统。 背景技术 [0002]机器人操作系统(ROS)在过去的几年时间里已经成为最流行的机器人开发框架， 它是一种基于节点之间的消息传递的松耦合式的开发框架。 在ROS  中， 消息是保证机器人 程序的不同节点之 间正常通信的关键部 分。 通常一个完整的机器人程序中会含有 大量的消 息。 [0003]ROS中消息的组成方式在官方文档中如图1所示。 总的来说消息的组成方式主要是 两种： [0004]ROS内置的基础数据类型， 如int、 float、 bool、 string等， 以及由这些基础数据类 型所构成的数组， 如i nt[]、 float[]、 bo ol[]、 string[]等。 [0005]复合型数据类型， 如图2所示的Point消息是官方提供的几何学消息包  geometry_ msgs中的一个复合型消息， 也即自定义的消息， 开发者可以直接使用该消息作为一个消息 数据类型去定义消息中的变量。 [0006]通过这种定义方式， 开发者可以直接将消息作为一个消息数据类型去使用， 而不 需要再直接用基础数据类型去定义一个消息。 因此一个消息其实就是一个消息数据类型。 在实际的机器人程序开发过程中， 当需要使用一个复合性的消息类型时， 查找该复合型 的 消息类型并不是一件容易的事。 在ROS中消息都存放在消息包之中。 如图2中的point消息存 放在几何学消息包  geometry_ msgs中， 一个消息包通常包含多个消息。 当前ROS官方收录的 消息包的数量是264个。 其中复合型的消息类型数量是3244个。 在使用这些复合型的数据类 型时， 需要提供该消息所在的消息包的包名。 因为不同的消息包可能包含相同的消息名， ROS在解析这些复合型的消息类型时需要知道这个消息类型是在哪一个消息包之中。 然而 在实际的开发过程中， 开发者有时候并不知道自己需要的消息类型在哪一个消息包之中， 因为他并不知道有哪一个复合型的数据类型可以使用， 而只知道当前需要的消息类型具有 的一些特征信息， 比如需要定义一个与导航相关的消息， 或者定义一个速度消息等等。 这时 开发者只知道自己当前要完成的消息的任务特征， 而不知道符合该任务特征的复合型消息 类型有哪些可以拿来使用。 通过ROS社区或者通用的搜索引擎查找 时只能通过自然语言描 述的方式来查询可能的消息类型。 然而ROS社区并没有提供专门用来查询消息类型的工具 来使用， 而使用通用型 的搜索引擎查询时往往查询的结果并不能完全满足开发者的需要， 并且需要输入比较丰富的查询语句。 [0007]有时， 即使开发者知道 自己需要的复合型数据类型是什么， 也需要通过输入消息 包名的方式去查找该消息。 而最长的消息包包名字符长度为28， 平均消息包包名字符长度 为15。 如图3所示， 包名常由多个单词一起构成且构成单词晦涩 并混有缩写。 因而消息包的 包名通常来说是非常冗长和复杂的， 难以记忆和正确拼写。 而ROS 搜索引擎提供的基于正则说　明　书 1/8 页 3 CN 114357196 A 3