感測器與訊號處理
本體感知與外部感知
機器人透過兩種截然不同的感知來了解世界,這兩個名字聽起來比背後的道理要花俏。本體感知是機器人感覺自己的身體——關節彎到哪裡、輪子轉得多快、電池還剩多少。外部感知是機器人感覺身體之外的一切——前方的牆、走過的人、房間有多亮。最簡單的記法是:本體感知朝裡看,外部感知朝外看。
你自己也同時擁有這兩種感覺。閉上眼睛,用指尖去碰鼻子——你照樣能做到,因為不用看,身體也知道自己的手臂在哪裡。這種對自身姿態的內在感覺,就是本體感覺。現在睜開眼,在桌子另一頭認出一個杯子——這就是外部感覺,去感知外面的世界。機器人的關節角度感測器和輪子計數器就是它的內在感覺;它的攝影機、麥克風和測距掃描儀則是它向外的感覺。
機器人兩者都需要,因為它們各自能補上對方的盲區。內在感知快、便宜、可靠,但它沒法告訴機器人地面結了冰,或者有人挪動了家具。外部感知能揭示不斷變化的世界,但它雜訊更大,也容易被強光、霧氣或陰影騙到。好的機器人會把兩者融合起來:內在感覺讓身體協調一致,外部感覺則讓機器人清楚自己究竟在哪裡、周圍有些什麼。
一台送貨機器人用輪子編碼器(本體感知)知道自己已經向前滾了兩公尺,又用雷射掃描儀(外部感知)發現一扇關上的門,於是必須繞路。
內在感覺追蹤機器人自身的運動;外部感覺則對不斷變化的世界做出反應。
界線有時會模糊:一台盯著機器人自己夾爪的攝影機,其實是把外部感知對準了內部,所以最好把兩者看作一條光譜,而不是涇渭分明的兩個盒子。
又稱
另見