感知–規劃–控制架構

感知–規劃–控制架構，是把機器人軟體分成三個疊層的一種標準方式，就像一條把原始感測器資料加工成馬達指令的流水線。感知是第一層：它把從攝影機、雷射掃描儀和其他感測器湧進來的海量數字，整理成對世界的清晰理解——牆在哪裡、杯子在哪裡、它移動得有多快。規劃是中間的一層：有了這份理解和一個目標，它來決定該做什麼——走哪條路、抓哪個物體、按什麼順序來。控制則是真正抵達馬達之前的最後一環：它接過計畫，生成精確、迅速、每時每刻的指令去驅動輪子或關節，讓機器人把計畫平穩地執行出來。

工程師之所以這樣切分軟體，是因為每一層的節奏和職責都很不一樣，分開來搭建和修復會更清爽。感知可能要細嚼整張影像，每秒只更新幾次；規劃也許只用零點幾秒去盤算一條路線；控制卻要每秒運行成百上千次，才能頂住重力和摩擦把關節穩住。資訊大體上是向前流動的——感測器餵給感知，感知餵給規劃，規劃餵給控制——只要兩層之間對「要交接什麼」達成一致，你就可以替換或改進其中一層（比如換上更聰明的物體辨識器），而不必重寫其餘各層。

實際情況很少是嚴格的單行道。快速的回饋常常會繞回來：控制會報告一個動作有沒有成功，感知會持續盯著以便發現意外，規劃則在世界與預期不符時重新規劃。許多現代系統還會把這幾層揉合在一起——比如用一個學到的模型，幾乎直接把影像映射成動作，把感知、規劃和控制壓縮在一處。即便如此，這種三段式的思路，依然是大多數機器人專家用來判斷「某個行為是在哪裡決定的、某個故障可能藏在哪裡」的心智地圖。