传感器与信号处理

本体感知与外部感知

机器人通过两种截然不同的感知来了解世界,这两个名字听起来比背后的道理要花哨。本体感知是机器人感觉自己的身体——关节弯到哪里、轮子转得多快、电池还剩多少。外部感知是机器人感觉身体之外的一切——前方的墙、走过的人、房间有多亮。最简单的记法是:本体感知朝里看,外部感知朝外看。

你自己也同时拥有这两种感觉。闭上眼睛,用指尖去碰鼻子——你照样能做到,因为不用看,身体也知道自己的手臂在哪里。这种对自身姿态的内在感觉,就是本体感觉。现在睁开眼,在桌子另一头认出一个杯子——这就是外部感觉,去感知外面的世界。机器人的关节角度传感器和轮子计数器就是它的内在感觉;它的摄像头、麦克风和测距扫描仪则是它向外的感觉。

机器人两者都需要,因为它们各自能补上对方的盲区。内在感知快、便宜、可靠,但它没法告诉机器人地面结了冰,或者有人挪动了家具。外部感知能揭示不断变化的世界,但它噪声更大,也容易被强光、雾气或阴影骗到。好的机器人会把两者融合起来:内在感觉让身体协调一致,外部感觉则让机器人清楚自己究竟在哪里、周围有些什么。

一台送货机器人用轮子编码器(本体感知)知道自己已经向前滚了两米,又用激光扫描仪(外部感知)发现一扇关上的门,于是必须绕路。

内在感觉追踪机器人自身的运动;外部感觉则对不断变化的世界做出反应。

界线有时会模糊:一台盯着机器人自己夹爪的摄像头,其实是把外部感知对准了内部,所以最好把两者看作一条光谱,而不是泾渭分明的两个盒子。

又称
internal vs external sensing本体感受外感受