機器人學基礎與歷史
機器人軟體堆疊
機器人軟體堆疊是一連串分層的程式,它把原始的感測器讀數轉化為驅動機器人運動的精確指令。機器人的身體不過是金屬和馬達;這套軟體才是它的大腦。它像一摞鬆餅一樣一層層搭起來,資訊自下而上流動:每一層都拿起下面那一層產出的東西,把它理解清楚,再把更有用的結果交給上面的一層。
經典的層次是感知、規劃和控制。感知接收來自攝影機、雷射雷達和其他感測器的資料,弄清機器人周圍有什麼、東西都在哪裡——把一大堆像素和距離整理成一幅清晰的世界圖景。規劃接著決定要怎麼應對:走哪條路、伸向哪裡、按什麼順序行動。控制最後把這個計畫翻譯成精確的電訊號,一刻一刻地驅動每一個馬達,同時不斷檢查結果並加以修正。
用這種分層的方式來思考很重要,因為它能把一個又大又難的問題拆成更小的部分,讓團隊可以一塊一塊地構建和改進。幾乎每一個機器人——從倉庫小車到自動駕駛汽車——背後都是同一副骨架:先感知,再決策,再行動;儘管每一層內部的細節,從一台機器到另一台機器之間會有天壤之別。
一台沿著人行道行駛的送貨機器人:它的攝影機發現前方有個行人(感知),它決定減速並輕輕繞開(規劃),然後給左右兩個輪子送上恰到好處的動力,平穩地走出那條弧線(控制)。
感測器資料自下而上流經感知、規劃和控制,最終化為驅動馬達的指令。
這三層正好對應「感知—規劃—行動」的思路:感知就是感測,規劃就是決策,控制就是行動。
又稱
另見