[发明专利]基于自然语言的室内自主导航

权利要求书

1.一种用于在任务环境中导航机器人的方法，包括：

通过预训练的序列预测模型接收所述任务环境的导航图、自然语言指令以及所述机器人在所述导航图中的初始位置，其中，所述导航图包括指示所述任务环境中的位置的节点、所述节点的坐标以及指示所述位置之间的连通性的边；以及

通过所述预训练的序列预测模型，依次预测所述机器人可执行的一系列单步行为，以将所述机器人从所述初始位置导航到目的地。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述依次预测包括：

对于所述预测期间的每个单步，

通过使所述导航图适应于与所述单步对应的当前预测过程，生成适应性上下文；以及

至少基于所生成的适应性上下文和所述自然语言指令，预测用于所述单步的单步行为。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，对于所述预测期间的每个单步，生成所述适应性上下文包括：

在所述导航图中，搜索所述单步对应的当前节点与除所述当前节点的先前节点外的邻居节点之间的有效节点转移；

基于所述当前节点的坐标、所述当前节点的先前节点的坐标、以及除所述当前节点的先前节点外的所述邻居节点的坐标，预测有效节点转移的行为；

采用所述邻居节点作为新的当前节点，并重复搜索和预测的步骤，直至作为所述新的当前节点的节点与所述当前单步的当前节点之间的距离处于预设值内；以及

将所搜索到的有效节点转移及所预测的有效节点转移的行为全部转换为图形格式，以生成用于所述每个单步的所述适应性上下文。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述有效节点转移的行为根据由以下各项组成的行为集来预测：离开、右转并移动、左转并移动、以及向前移动。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，基于所述当前节点的坐标、所述当前节点的先前节点的坐标、以及除所述先前节点之外的所述邻居节点的坐标，预测所述有效节点转移的行为包括：

通过从所述当前节点的坐标减去所述先前节点的坐标，确定所述机器人在所述当前节点处的行进方向；

通过从所述邻居节点的坐标减去所述当前节点的坐标，确定所述机器人在所述邻居节点处的行进方向；

计算所述机器人在所述当前节点处的行进方向与所述机器人在所述邻居节点处的行进方向的叉积；以及

基于所计算的叉积，预测所述有效节点转移的所述单步行为。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，至少基于所生成的适应性上下文和所述自然语言指令，预测用于所述单步的单步行为包括：

基于所生成的适应性上下文、所述自然语言指令、以及由门控循环单元更新的当前隐藏状态，预测用于所述单步的单步行为，其中，所述门控循环单元采用先前单步的先前单步行为作为输入并进行更新以获得所述当前隐藏状态。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

创建所述任务环境的拓扑图，所述任务环境中的位置为所述拓扑图的节点，以及所述位置之间的连通性为所述拓扑图的边；以及

将所创建的拓扑图确定为所述任务环境的所述导航图。

8.一种电子装置，包括：

至少一个处理器；以及

存储器，存储有使所述至少一个处理器执行操作的可执行指令，所述操作包括：

通过预训练的序列预测模型接收所述任务环境的导航图、自然语言指令以及所述机器人在所述导航图中的初始位置，其中，所述导航图包括指示所述任务环境中的位置的节点、所述节点的坐标以及指示所述位置之间的连通性的边；以及

通过所述预训练的序列预测模型，依次预测所述机器人可执行的一系列单步行为，以将所述机器人从所述初始位置导航到目的地。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述依次预测包括：

对于所述预测期间的每个单步，

通过使所述导航图适应于与所述单步对应的当前预测过程，生成适应性上下文；以及

至少基于所生成的适应性上下文和所述自然语言指令，预测用于所述单步的单步行为。