使用分段S形曲线进行全局路径规划的制作方法

使用分段s形曲线进行全局路径规划
技术领域
1.本发明的领域涉及机器人运动和机器人的全局路径规划。


背景技术：

2.ros导航堆栈是移动机器人可靠地从一个地方移动到另一个地方的有力工具。导航堆栈的工作是通过处理来自里程计、传感器和环境地图的数据为机器人导航生成安全路径。
3.动态(例如，机器人的速度和加速度)对于局部路径规划者来说是必需的，包括动态窗口方法(dynamic window approach，简称dwa)和时间弹性带(time elastic band，简称teb)。在所述ros导航堆栈中，本地路径规划器输入传感器和里程计消息，并输出控制机器人运动的速度命令。在ros导航中，需要平移和旋转速度以及加速度。平移速度(m/s)是机器人在直线上移动的速度；旋转速度(rad/s)等于角速度。
4.三个参数决定规划的全局路径的质量：成本因素、中性成本和致命成本。如果成本因素较高，则成本值将在障碍物周围呈现平稳状态，并且规划器将(例如)窄走廊的整个宽度同样视为是不必要的，并且因此将不会规划沿着其中心的路径。极端的中性成本值将产生相同的效果。对于致命成本，将其设置为低值可能导致不能生成任何路径，即使明显具有可行路径。
5.在移动机器人技术中，可以使用a*、dijkstra或voronoi算法或它们的变体为移动机器人规划全局路径。然而，需要改进常规的用于机器人运动的定义不明确的路径。


技术实现要素：

6.根据本发明的一个方面，通过确定用于引导机器人从起始位置到结束位置的初始有效路径，将初始有效路径划分为初始有效路径的多个单独段，并且基于平滑性和安全性中的至少一个参数将单独的s形曲线分别拟合到初始有效路径的多个单独段中的每一个以生成分段s形曲线路径，从而使用分段s形曲线来规划全局路径。通过以这种方式规划全局路径，沿着分段s形曲线路径导航的机器人可以连续地、平滑地移动，并且在避免和保持与环境中的障碍物的距离的同时减少机载电机的启动和停止次数。
7.该方面还可以包括由执行计算机程序的指令的计算机执行的方法，以及执行所述方法的装置。
8.发明内容部分不一定描述本发明实施例的所有必要特征。本发明也可以是上述特征的子组合。
附图说明
9.图1示出了本发明实施例提供的用于使用分段s形曲线的全局路径规划的示例性硬件配置。
10.图2示出了本发明实施例提供的用于使用分段s形曲线的全局路径规划的示例性
方法。
11.图3示出了本发明实施例提供的将s形曲线拟合到初始有效路径的各个段以生成分段s形曲线路径的示例性方法。
12.图4示出了本发明实施例提供的基于使用分段s形曲线的全局路径规划的环境的地图。
13.图5示出了本发明实施例提供的分段s形曲线的路径。
14.图6示出了本发明实施例提供的基于gompertz函数的s形曲线的示例。
15.图7示出了本发明实施例提供的示出曲线高度调节的分段s形曲线的路径。
16.图8示出了本发明实施例提供的示出曲线开始点和曲线锐度调整的分段s形曲线的路径。
具体实施方式
17.下文将描述本发明的示例性实施例。示例性实施例不应限制根据权利要求的本发明，并且在实施例中描述的特征的组合对于本发明来说不一定是必需的。
18.为了规划全局路径，可以获得具有定义明确的、平滑的、连续的和不停止的路径的机器人运动控制，使得机器人能够以平滑和连续的运动从起始点导航到目标点。定义明确的、平滑的、连续的和不停止的路径可以使用分段定义明确的数学形状来获得，例如s形曲线，其允许机器人在单个、平滑和连续的运动中从目标点导航到起始点。
19.在移动机器人技术中，可以使用a*、dijkstra或voronoi算法或它们的变体为移动机器人规划全局路径。然而，所有这些算法给出非平滑或定义不明确的路径，或紧靠障碍物的路径。这种非最佳路径可能导致几个其他问题，例如(1)不必要的停止和重新规划行为，其可能导致机器人运动变得不连续；(2)机器人选择不通过狭窄区域导航，而实际上它能够这样做，即机器人被卡住；或(3)很可能碰撞到障碍物，因为机器人可能在跟随紧靠障碍物的路径时发生偏离。因此，再次导致停止和重新规划行为，这可能导致机器人运动变得不连续。
20.a*星形路径规划算法返回从目标点到目的点的最短可能路径。由于它是最短的路径，该路径紧靠环境并且非常接近环境中的障碍物(即导致“紧靠”)。为了防止这种“紧靠”，充气层可以用作使用充气半径的应对方案，这增加了环境中障碍物的尺寸，使得机器人不会紧靠环境。然而，充气分层可能使得机器人认为通道太窄而不能通过，而实际上机器人可以通过。因此，充气层的使用可能造成机器人在实际能够通过时却被卡在狭窄区域内的问题。换言之，由于充气半径增加了环境中障碍物的尺寸，因此机器人可能认为本可以安全通过的狭窄区域太窄，以致于机器人认为不能通过。这样，机器人停此了运动。
21.a*星形算法使用网格进行规划。网格越粗，路径越不平滑，从而生成不平滑的路径。可以使用更精细的栅格将这种路径平滑到一定程度，但是这可能增加处理时间。此外，由于a*星形算法给出了最短的可能路径，所以该路径可能不是数学上可定义的。
22.使用dijkstra算法，路径也可能不是定义很明确或不平滑，因为dijkstra路径类似于a*路径，其原因在于a*是dijkstra的一个特殊变体。
23.本文的实施例可以基于由规划者返回的初始有效路径使用分段s形曲线路径来改进全局路径和优化机器人运动，从而生成更平滑的路径。所得到的路径可以是定义明确的、
连续的和平滑的，从而使机器人进行平滑和连续的运动，同时使安全成本最大化，从而建立与障碍物的安全间隙。
24.本文的实施例还可提供比ros导航堆栈系统容易得多的调整。此外，当离环境中的障碍物的距离最大化时，机器人可以连续地导航而没有任何停止和行进行为。
25.本文的实施例可避免关于a*、dijkstra或voronoi路径规划的问题，例如不平滑的定义不明确的路径，因紧靠障碍物而导致更大的停止和重新规划行为的可能性，和/或被卡住。基于平滑性和安全性，各条s形曲线可以与初始有效路径的各个段最佳拟合。
26.图1示出了本发明实施例提供的用于使用分段s形曲线的全局路径规划的示例性硬件配置。所述示例性硬件配置包括全局路径规划设备120，其与网络128通信，并与机器人126进行交互。所述全局路径规划设备120可以是执行内部应用程序并托管使用此应用程序的客户端计算机的宿主计算机，例如服务器计算机或大型计算机。在这种情况下，所述全局路径规划设备120可以不直接连接到所述机器人126，而是通过网络128连接。所述全局路径规划设备120可以是包括两台或多台计算机的计算机系统。所述全局路径规划设备120可以是个人计算机或机器人计算机，例如安装在机器人上的计算机，其为所述全局路径规划设备120的用户执行应用。
27.所述全局路径规划设备120包括逻辑部分100、存储部分110、通信接口122和输入/输出控制器124。所述逻辑部分100可以是包括一个或多个计算机可读存储介质的计算机程序产品，所述计算机可读存储介质共同存储可由处理器或可编程电路执行的程序指令，以使所述处理器或所述可编程电路执行各个部分的操作。或者，所述逻辑部分100可以是模拟或数字可编程电路，或其任意组合。所述逻辑部分100可以由物理上分离的存储器或通过通信进行交互的电路组成。所述存储部分110可以是非易失性计算机可读介质，其能够存储不可执行数据，以便在执行这里的过程期间由所述逻辑部分100访问。所述通信接口122读取可存储在诸如所述存储部分110之类的记录介质提供的传输缓冲区域上的传输数据，并将所读取的传输数据传输到所述网络128，或将从所述网络128接收的接收数据写入到记录介质上提供的接收缓冲区域。所述输入/输出控制器124经由并行端口、串行端口、键盘端口、鼠标端口、监视器端口等连接到各种输入和输出单元，例如机器人126上的那些各种输入和输出单元，以接受命令和呈现信息。
28.所述机器人126上的输出设备可以包括显示设备、扬声器等。所述机器人126上的输入设备可以包括用于接收人类输入的鼠标、键盘等，也可以是用于使用摄像头、加速度计、gps等检测各种类型的感观数据的传感器。这种传感器可以安装到所述全局路径规划设备120的所述机器人126、专用于环境映射的其他机器人、相对于作为映射主题的环境是静态的结构，或其任何组合之上。
29.所述逻辑部分100包括获得部分102、初始路径确定部分104、初始路径划分部分106和s形曲线拟合部分108。所述存储部分110包括地图参数112、初始路径参数114、初始路径段参数116和s形曲线参数118。
30.所述获取部分102是所述逻辑部分100的一部分，其在使用s形曲线进行全局路径规划过程中执行从所述机器人126和所述网络128获取数据。所述获取部分102可以将诸如所述地图参数112的数据存储在所述存储部分110中。所述获取部分102可以包括用于执行附加功能的子部分，如以下流程图所述。此类子部分可以通过与其功能相关联的名称来引
用。
31.所述初始路径确定部分104是所述逻辑部分100的一部分，其在使用s形曲线进行全局路径规划过程中确定初始有效路径。这样，所述初始路径确定部分104可以处理所述映射参数112以生成初始有效路径。所述初始路径确定部分104可以为给定环境确定一条或多条初始有效路径。所述初始路径确定部分104可以将每条初始有效路径存储在所述存储部分110中作为所述初始路径参数114。所述初始路径确定部分104可以包括用于执行附加功能的子部分，如以下流程图所述。此类子部分可以通过与其功能相关联的名称来引用。
32.所述初始路径划分部分106是所述逻辑部分100的一部分，其将初始有效路径划分为初始有效路径的多个单独段。这样，所述初始路径划分部分106可以参考所述初始路径参数114，并将所述初始路径段参数116存储在所述存储部分110中。所述初始路径划分部分106可以包括用于执行附加功能的子部分，如以下流程图所述。此类子部分可以通过与其功能相关联的名称来引用。
33.所述s形曲线拟合部分108是逻辑部分100的一部分，其基于最佳平滑性和最佳安全性中的至少一个参数，分别将单独的s形曲线拟合到初始有效路径的多个单独段中的每一个，以生成分段s形曲线路径。这样，所述s形曲线拟合部分108可以参考所述初始路径段参数116，并将所述s形曲线参数118存储在所述存储部分110中。所述s形曲线拟合部分108可以包括用于执行附加功能的子部分，如以下流程图中所述。此类子部分可以通过与其功能相关联的名称来引用。
34.所述机器人导航部分109是所述逻辑部分100的一部分，其沿着所述分段s形曲线路径对机器人进行导航。这样，所述机器人导航部分109可以参考所述s形曲线参数118，并相应地操作所述机器人126的电机。所述机器人导航部分109可以包括用于执行附加功能的子部分，如以下流程图中所述。此类子部分可以通过与其功能相关联的名称来引用。
35.在其他实施例中，所述全局路径规划设备可以是能够处理逻辑功能以便执行本文中的过程的任何其他设备。在输入、输出和所有信息直接连接的环境中，交通流推断设备可能不需要连接到网络。所述逻辑部分和所述存储部分不必是完全独立的设备，而是可以共享一个或多个计算机可读介质。例如，所述存储部分可以是存储计算机可执行指令和由所述逻辑部分访问的数据的硬盘驱动器，并且所述逻辑部分可以是中央处理单元(central processing unit，简称cpu)和随机存取存储器(random access memory，简称ram)的组合，其中存储的计算机可执行指令可以全部或部分地被复制，以便在执行这里的过程期间由所述cpu执行。
36.在所述全局路径规划设备是计算机的实施例中，安装在所述计算机中的程序可以使所述计算机用作或执行与本发明实施例的装置或其一个或多个部分(包括模块、组件、元件等)相关联的操作，和/或使计算机执行本发明实施例的过程或其步骤。此类程序可以由处理器执行，以使所述计算机执行与本文描述的流程图和框图的一些或全部块相关联的某些操作。
37.图2示出了本发明实施例提供的用于使用分段s形曲线的全局路径规划的示例性方法。此操作流程可以提供使用分段s形曲线的全局路径规划的方法。
38.在s230，获取部分(例如，获取部分102)获取包括开始位置、结束位置以及在开始位置和结束位置之间的至少一个障碍物的环境的地图。可以根据来自观察环境并捕获其感
观数据所获得的感观数据来编辑该地图。所述感观数据可以包括图像、视频、空间数据等。所述获取部分可以直接从机器人(例如，机器人126)或者通过与所述输入设备连接的网络获取所述地图。所述获取部分可以将地图作为地图参数(例如，地图参数112)存储在存储部分110中。
39.在s240，初始路径确定部分(例如，初始路径确定部分104)确定用于引导机器人从开始位置到结束位置的初始有效路径。可以使用诸如a*、dijkstra等的全局路径规划器算法来获取初始有效路径，以搜索和获取初始有效路径，例如最短可能路径，并基于所述初始路径的扩展形成搜索区域。所述获取部分可以将初始有效路径作为初始路径参数(例如，初始路径参数114)存储在存储部分110中。
40.在s250，初始路径划分部分(例如，初始路径划分部分106)将初始有效路径划分为初始有效路径的多个单独段。例如，可以基于在起始点和结束点之间的环境中的障碍物的数量和位置来划分路径。所述获取部分可以在存储部分110中存储各个段作为初始路径段参数，例如初始路径段参数116。
41.在s260，s形曲线拟合部分(例如，s形曲线拟合部分108)基于平滑性和安全性中的至少一个参数将单独的s形曲线分别拟合到初始有效路径的多个单独段的每一个，以生成分段s形曲线路径。平滑性参数可以涉及机器人沿着s形曲线导航以连续移动的能力，并减少机载电机的启动和停止次数。安全参数可以涉及机器人沿着s形曲线导航以避免和保持与环境中的障碍物的距离的能力。所述分段s形曲线路径是分段拟合的，使得每条后续s形曲线的起始点和方向与每个先前s形曲线的最后点和方向一致。
42.在s280，机器人导航部分(例如，机器人导航部分109)沿着分段s形曲线路径对机器人进行导航。例如，机器人导航部分操作机器人(例如，机器人126)的电机，以沿着分段s形曲线路径对机器人进行导航。在导航时，所述机器人导航部分可以参考感观数据，以便验证机器人正在沿着s形曲线导航。
43.图3示出了本发明实施例提供的将s形曲线拟合到初始有效路径的各个段以生成分段s形曲线路径的示例性方法。在此操作流程内的操作可以通过s形曲线拟合部分(例如s形曲线拟合部分108)或其相应命名的子部分来执行。
44.在s361，初始路径段选择部分(例如s形曲线拟合部分108或其子部分)在初始路径段中选择初始路径段。当进行全局路径规划的操作流程的迭代时，在s361，可以仅选择先前未选择的初始路径段，以确保处理每个初始路径段。例如，所述初始路径段选择部分可以按照从开始位置到结束位置的顺序选择初始路径段。
45.在s363，参数调整部分(例如，s形曲线拟合部分108或其子部分)调整占据所选择的初始路径段的空间的s形曲线的曲线高度参数、曲线开始位置参数、曲线锐度参数和长度参数中的至少一个。
46.期望的路径可以被定义为几条s形曲线的组合。
[0047][0048]
其中，相邻曲线连接并受到以下约束：
[0049][0050]
其中，t
start
和t
end
是s形曲线i的边界；x
start
和x
end
是包括n条s形曲线的分段s形曲
线路径开始和结束的位置。
[0051]
在s364，平滑性评估部分(例如s形曲线拟合部分108或其子部分)评估占据所选初始路径段的空间的s形曲线的平滑性。例如，所述平滑性评估部分可以评估机器人沿着s形曲线进行导航以连续移动的能力以及机载电机的启动和停止次数。平滑项(j
smooth
)可以通过限制路径函数的最大斜率来实现，即：
[0052][0053]
其中，d
path(i)
/dt是路径的斜率，ci是期望的最大斜率。
[0054]
在s365，安全性评估部分(例如，s形曲线拟合部分108或其子部分)评估占据所选初始路径段的空间的s形曲线的安全性。例如，所述安全评估部分可以评估机器人沿着s形曲线导航以避免和保持与环境中的障碍物的距离的能力。可以通过限制左障碍物间隙和右障碍物间隙之间的距离差来实现安全项(j
secure
)，其被定义为：
[0055][0056]
其中，dj是障碍物j的总的可用间隙；path(j)是路径与障碍物1至k中的每一个障碍物的距离。
[0057]
在s368处，s形曲线拟合部分(例如，s形曲线拟合部分108或其子部分)基于在s364和s365处的评估来确定所选择的初始路径段是否具有可接受的安全性和平滑性。为了找到最佳拟合的s形曲线，可以应用“成本”函数。然后，可以在初始有效路径段周围的搜索区域内最大化并应用“成本”函数j，以获得改进路径的参数。所述成本函数j被定义为：
[0058]
j＝j
smooth
+j
secure
ꢀꢀꢀ
方程5
[0059]
如果所选择的初始路径段具有可接受的安全性和平滑性，则操作流程进行到s368。如果所选择的初始路径段具有可接受的安全性和平滑性，则操作流程返回到s363，以重新调整占据所选择的初始路径段的空间的s形曲线的曲线高度参数、曲线开始位置参数、曲线锐度参数和长度参数中的至少一个。随着操作流程的s363到s365的迭代进行，可以基于这些项来调整每条s形曲线，以获得最终平滑和安全的全局路径。
[0060]
在s368，s形曲线拟合部分(例如，s形曲线拟合部分108或其子部分)确定所有初始路径段是否已经由s形曲线拟合部分处理。如果任何初始路径段仍未处理，则操作流程返回到s361，以选择初始路径段进行处理。如果没有初始路径段仍未处理，则操作流程结束。
[0061]
图4示出了本发明实施例提供的基于使用分段s形曲线的全局路径规划的环境的地图。分段s形曲线路径包括三条s形曲线418s1、418s2和418s3，它们定义从起始位置412ps到结束位置412pe的单个的、平滑的和连续的路径。
[0062]
具体而言，如图4所示，使用全局路径规划器算法(例如，a*、dijkstra等)来获取初始有效路径414，以搜索并确定初始有效路径(例如，最短可能路径)，并基于所述初始路径的扩展来形成搜索区域。沿着从所述起始位置412ps到所述结束位置412pe的路径，遇到障碍物，例如门道412d1、狭窄的走廊412n和门道412d2。
[0063]
对于这种环境，通过将不平滑的初始有效路径划分成各个段，使得各个段可以在障碍物之间的中点处(例如，在门道412d1、窄走廊412n和门道412d2之间的中点处)连接，准备将初始有效路径414用于逐段配合。更具体地，所述初始有效路径414被划分为三段。所述初始有效路径414的第一段包括通过门道412d1的s形曲线拟合；所述初始有效路径414的第
二段包括通过窄走廊412n的s形曲线拟合；所述初始有效路径414的第三段包括通过中心区域和门道412d2的s形曲线拟合。
[0064]
将所述s形曲线418s1、418s2和418s3中的每一个调整到可接受的安全性和平滑性。由于调整，所述s形曲线418s1增加了通过所述门道412d1的间隙，而不牺牲平滑性；所述s形曲线418s2通过窄所述走廊412n增加了平滑性，同时避免了不必要的安全性；所述s形曲线418s3具有通过所述门道412d2的增加的间隙，而不牺牲平滑性。
[0065]
图5示出了本发明实施例提供的分段s形曲线的路径的比较示例。在图5中，只有两条s形曲线518s1和518s2形成从起始位置512ps到结束位置512pe的全局路径。在比较图4和图5中的分段s形曲线路径时，注意在图5的中心区域中示出的路径看起来是次优的。例如，在图5中，走过该路径的人本可以走的右上角显示的到门道的更直的路径。这可能是由于s形曲线的数目的次优选择，初始有效路径的次优划分，或者可能在没有初始有效路径的情况下开始。在拟合s形曲线之前不使用初始有效路径的情况下，通过图5的中心区域的路径被延伸且显得不自然，从而导致次最佳平滑性。
[0066]
在确定初始有效路径并将其分成段之后，将初始有效路径的各个段分段拟合成定义明确的数学形状，例如s形曲线。s形曲线通常是数学定义的“s”形曲线，其可以在一个极值处延伸为直线，并且在另一个极值处为具有圆角的阶梯状。
[0067]
图6示出了本发明实施例提供的基于gompertz函数的s形曲线的示例。gompertz s形曲线是一个定义明确的数学函数。在非参数形式中，gompertz s形曲线表示为：
[0068][0069]
在参数形式中，gompertz s形曲线表示为：
[0070][0071]
调整参数a、b、c和t_end以使gompertz函数与初始有效路径的每个单独段相适应。在全局路径规划期间调整每个gompertz函数的参数(a、b、c、t_end)，以最大化来自初始有效路径的给定单独段的障碍物的间隙，并增加平滑性。
[0072]
在gompertz s形曲线中，a定义了曲线的高度[a》0]；b定义了曲线开始的位置[b《0]；c定义了曲线的锐度(即急转弯或平滑转弯)[c《0]；t_end以方程的参数形式出现，其定义了曲线的长度。
[0073]
除了gompertz s形曲线之外，还可以以相同的方式使用任何类型的s形曲线。可以将参数a、b和c添加到其他s形曲线的一般方程中以获得类似的行为。可以调整参数a、b和c以优化分段s形曲线路径。例如，所述s形曲线可以是逻辑函数：
[0074][0075]
双曲正切函数：
[0076][0077]
反正切函数：
[0078]
f(x)＝arctan x
ꢀꢀꢀ
方程10
[0079]
gudermannian函数：
[0080][0081]
误差函数：
[0082][0083]
广义逻辑函数：
[0084]
f(x)＝(1+e-x
)-α
,α》0
ꢀꢀꢀ
方程13
[0085]
平滑过渡函数：
[0086][0087]
甚至是代数函数：
[0088][0089]
例如，考虑逻辑函数s形曲线。通过将参数a、b和c引入到逻辑函数中，逻辑函数方程变为：
[0090][0091]
这样，逻辑函数方程的调整就像gompertz s形曲线的调整一样，因此可以以相同的方式进行调整。作为另一个示例，通过将参数a、b和c引入到反正切函数中，得到以下方程：
[0092]
f(x)＝a arctan(b
cx
)
ꢀꢀꢀ
方程17
[0093]
通过适当地引入参数a、b和c，可以类似地调整其他s形曲线函数。为了完整起见，应该理解的是，gompertz s形曲线和其他s形曲线函数也可以用于表示直线，使得它可以用于通过将参数c简单地设置为0来生成机器人的直线路径。
[0094]
以上对实施例的详细描述并非旨在穷举或将本发明限于以上所揭示的精确形式。虽然以上为了说明的目的描述了具体的实施方案和实施例，但是本领域技术人员将认识到，在系统的范围内可以进行各种等同的修改。例如，虽然以给定顺序呈现进程或块，但是可替代的实施例可以执行具有操作的例程，或者采用具有不同顺序的块的系统，并且一些进程或块可以被删除、移动、添加、细分、组合和/或修改。虽然处理或块有时被示为串行执行，但是这些处理或块可以改为并行执行，或者可以在不同的时间执行。此外，本文中所提及的任何具体数字仅为示例；可替代的实现方式可以采用不同的值或范围。
[0095]
除非上下文另有明确要求，否则在整个说明书和权利要求书中，本文对例程、子例程和模块进行了引用。通常，应当理解，例程是由计算机硬件执行的软件程序，并且子例程是在另一例程内执行的软件程序。然而，在此讨论的例程可以在另一例程内执行，并且子例程可以独立地执行，即例程可以是子例程，反之亦然。本文中所使用的术语“模块”(或“逻辑”)可指代、属于或包括专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、片上系统(system on a chip，简称soc)、电子电路、编程可编程电路(例如，现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga))、处理器(共享的、专用的或群组)和/或存储器(共享的、专用的或群组)、执行一个或多个具有可执行机器指令(从汇编
器和/或编译器生成)的软件或固件程序或例程的另一计算机硬件组件或设备、组合逻辑电路，和/或具有提供所述功能的逻辑的其他合适的组件。模块可以是通过共享或传递数据而集成的不同的和独立的组件，或者模块可以是单个模块的“子组件”，或者可以在几个模块之间分开。组件可以是在单台计算机或单个处理器或控制器节点上运行或实现的进程，或者分布于并行、并发、顺序或组合运行的多台计算机或多个处理器或控制器节点。
[0096]
可以参考流程图和框图来描述本发明的各种实施例，所述流程图和框图的块可以表示(1)执行操作的过程的步骤，或(2)负责执行操作的装置的部分。某些步骤和部分可以由专用电路、提供有存储在计算机可读介质上的计算机可读指令的可编程电路，和/或提供有存储在计算机可读介质上的计算机可读指令的处理器来实现。专用电路可以包括数字和/或模拟硬件电路，并且可以包括集成电路(integrated circuit，简称ic)和/或分立电路。可编程电路可以包括可重新配置的硬件电路，包括逻辑and、or、xor、nand、nor和其他逻辑操作、触发器、寄存器、存储器元件等，例如现场可编程门阵列(field-programmable gate array，简称fpga)、可编程逻辑阵列(programmable logic array，简称pla)等。
[0097]
尽管已经描述了本发明的实施例，但是本发明的技术范围不限于上述实施例。对于本领域的技术人员显而易见的是，可以将各种改变和改进添加到上述实施例中。基于权利要求书的范围，同样显而易见的是，添加了这种改变或改进的实施例可以包括在本发明的技术范围内。
[0098]
由权利要求、实施例或图中所示的设备，系统，程序和方法执行的每个过程的操作、过程、步骤和阶段可以以任何顺序执行，只要该顺序不是由“先于”、“之前”等指示的，并且只要来自前一过程的输出不用于后一过程。即使在权利要求、实施例或附图中使用诸如“第一”或“下一个”的短语来描述处理流程，但这并不一定意味着必须以这种顺序来执行处理。