29、服务机器人环境中意外情况的分类与推理：朴素物理方法

服务机器人环境中意外情况的分类与推理：朴素物理方法

在现实世界中，服务机器人面临着各种各样的未知挑战。即使其内部组件完美运行，也可能因不可预见的情况而无法成功完成任务。这些情况大多源于机器人与不断变化的环境之间的相互作用，被称为外部未知故障。

1. 意外情况场景示例

为了说明这些意外情况的范围，我们来看以下几个场景：
- 场景 1：与未知障碍物碰撞 ：服务机器人使用传感器（如摄像头和激光测距仪）绘制家庭环境地图时，若与玻璃门或桌子等可能未被其感知设备检测到的意外障碍物碰撞，应如何反应？
- 场景 2：动作执行不准确的影响 ：机器人将骰子从地板转移到桌子上时，弯腰过程中意外踢到骰子，导致抓取方式错误（抓住两个对角而非两个平行面），最终放置时骰子从桌子上掉落。如何识别出真正的故障原因——踢到骰子？
- 场景 3：被外部因素推动/阻挡 ：机器人从一个地方移动到另一个地方时，被外部因素推动或阻挡，无法到达预期位置。如何让机器人识别出这种外部故障并到达目标位置？
- 场景 4：对物体属性的不精确了解 ：机器人将瓶子放在桌子上，期望瓶子最终能稳定站立，但瓶子倒下了。可能是机器人在释放瓶子前握持不当，机器人抓取瓶子的夹具可能稍有倾斜。机器人如何从这个例子中学习并避免未来出现类似故障？

这些场景中，机器人的内部组件均正常工作，任务失败的原因来自外部，且无法用机器人已有的知识解释，因此被称为外生故障或外部未知故障。

2. 意外情况的分类

传统的基于模型的故障诊断技术