28、认知机器人：距离感知与通行能力实验探索

认知机器人：距离感知与通行能力实验探索

1. 人类距离感知实验启示

Warren 和 Whang 在 1987 年进行了一项有意义的实验，该实验表明，当人类被要求通过一个孔径间隙时，会有基于身体的距离概念。他们发现，受试者的肩部尺寸与间隙大小之间存在一种关系，这种关系转化为一种通过的能力，即通行能力。这一结果指向了基于主体能力构建的以自身身体为基础的映射（简称身体映射）来衡量世界，而在这种构建中，前向模型起着关键作用。

2. 机器人实验背景与改进

2.1 前向模型链的应用历史

过去，前向模型链已被用于机器人相关研究。例如，Lara 等人在 2007 年使用前向模型链来避免碰撞，并让机器人获取其动作所有权的信息。当时的视觉输入是来自模拟线性相机的数据，但这种方法的一个主要缺点是需要三个时间步来区分视野中物体的大小和距离。

2.2 本次实验的改进

本次实验更进一步，使用立体视觉对获取视差图作为输入感官信息，并为机器人提供模拟过程，以评估通过间隙的可行性。

3. 距离感知的研究现状与实验目标

3.1 距离感知研究现状

在认知科学中，距离感知一直是一个复杂的问题。一些研究假设认为，距离感知不是一个几何过程，而是多模态（视觉和触觉）感官信息的关联，受身体、自身运动和环境的影响。在认知机器人领域，在没有几何框架的情况下对距离感知进行建模是一个尚未解决的问题。

3.2 本次实验目标

本次实验与以往基于大脑解剖学的方法不同，它通过内部模型来建模基本认知功能，将感觉运动循环视为认知的基本单位，并假设认知过程的建模应从