论文专著

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投稿审稿中 IEEE Robotics and Automation Letters

EICPS：具身智能信息物理系统

面向输电线路巡检的语义覆盖完备性形式化保证——IEEE RA-L 投稿

📋 EICPS：具身智能信息物理系统面向输电线路巡检的语义覆盖完备性形式化保证——IEEE RA… 🔬 方法详解 SEC 形式化定义、Theorem Q-18 完整证明思路、… 📊 实验结果四步验证实验：SEC 完备性、对抗鲁棒性、FAILSAFE … 💻 代码三个可重现的 Jupyter Notebook，覆盖 SEC… 🗂 数据集 V₁₆₇ᴸ 规程任务词汇表、SEC 验证结果、FAILSAF…

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📖

专著规划

规划中

以 RA-L 论文为核心，向前扩展理论基础、向后扩展工程验证，形成一部聚焦 具身智能信息物理系统形式化保证的研究专著。目标出版：Springer Tracts in Advanced Robotics 或科学出版社"机器人与自主系统"系列。

贯穿全书的逻辑链

现实问题
输电线路安全巡检 → 形式化框架
EICPS 三层解耦 → 数学工具
STL · CBF · HTN · EKF → 可验证保证
SEC=1 · 安全间隙 0.115 → 工程实例
激光无人机 · V₁₆₇ᴸ

PART I 问题起源与研究动机约 2 章 · 40 页

Ch 1

具身 AI 进入安全关键场景的挑战

高压作业场景特征 · LLM 规划的语义鸿沟 · 静默误路由的系统性风险 · 形式化验证的必要性

对应网站：scenes 模块

Ch 2

现有方法的形式化盲区

SayCan · Code as Policies · ProgPrompt 比较分析 · 覆盖保证的缺位 · 本书的切入点与贡献概述

对应论文：Related Work §2

PART II EICPS 框架约 3 章 · 60 页

Ch 3

三层解耦架构设计原则

规程层 · 语义规划层 · 物理安全层 · 层间接口与独立可验证性

框架模块

Ch 4

规程层：语义覆盖的形式化度量

SEC 定义 · 嵌入度量空间 · 与蒙特卡洛采样的对比 · Gemini Embedding 选型

论文方法 §3

Ch 5

语义规划层：HTN 分层任务网络

SHOP2 风格方法库 · 动作分解 · 参数绑定 · Semantic Guard 触发逻辑

数学第十讲

PART III 核心定理：语义 Nyquist 完备性约 2 章 · 50 页

Ch 6

规程约束假设（PCA）与封闭域

电力规程的文件完备性 · 有限可枚举支撑集 · PCA 正式表述 · 可实验验证性 · TwoNN 内在维度估计

论文 §4 + Step A

Ch 7

Theorem Q-18：精确等式保证的证明

完整三步证明 · 与 Nyquist 采样定理的类比 · 从统计下界到确定性等式的跨越 · FAILSAFE 机制作为保证的对偶

论文 Theorem Q-18

PART IV 物理安全层：CBF 实时约束约 2 章 · 45 页

Ch 8

控制屏障函数原理与前向不变性

CBF 定义 · 前向不变性定理（Ames 2019）· 高压线间距约束建模 · 与 STL 时序规范的结合

数学第八·九讲

Ch 9

CBF-QP 求解与 EKF 状态估计

二次规划在线求解 · EKF 融合 IMU/GPS · 执行器输出与 E-Stop 继电器 · 实时性分析

数学第十一讲

PART V 验证、局限与展望约 3 章 · 55 页

Ch 10

四步验证方案（Step A–D）

词汇表枚举 · PCA 验证 · 对抗鲁棒性 · FAILSAFE 边界 · 精确数字与可重现 Notebook

论文实验 §5

Ch 11

激光无人机巡检完整案例

国网总部项目 167 · V₁₆₇ᴸ 完整词汇表（59 条）· 端到端作业流程 · 与人工作业基线对比

工程模块

Ch 12

已知局限与未来方向

V1.0 局限（学术风格描述）· 多场景泛化 · 动态规程更新 · 多模态嵌入 · 联邦验证

论文 §6 + validation

规划章节

5 个部分

≈250

目标页数

不含附录

70%

内容已就绪

论文+数学讲义

待启动

写作状态

RA-L 录用后展开

推进节奏建议

①

RA-L 审稿期间

补写 Ch 1–2（动机背景），整理参考文献，细化 Ch 6–7 的完整证明细节（超出论文页数限制的部分）

②

录用后 3 个月

以论文为核心扩展 Ch 3–5 和 Ch 8–9，完成 Part II–IV 初稿，内嵌 Notebook 代码作为可重现附录

③

投稿出版社

完成 Ch 10–12 验证与展望，统一术语表和符号系统，附录加入 V₁₆₇ᴸ 完整词汇表，提交出版社提案