8、家用机器人：友好的认知系统，守护你的家园

家用机器人：友好的认知系统，守护你的家园

1. 虚构与现实

长久以来，人类一直梦想着能有智能机器与日常生活相伴。从 19 世纪的幻想，到科幻作品中如《2001 太空漫游》里的“HAL”、《星球大战》系列中的 R2D2 和 C3PO 等机器人形象，都展现了人们对智能机器的想象。而现实中的机器人技术始于上世纪中叶，从最初的远程操作手臂，到如今各式各样的机器人，如工业机器人、家用吸尘器机器人等，机器人正逐渐走进人们的生活。

如今，智能设备不断涌现，满足着人们在各个方面的需求。然而，这些设备的管理变得越来越复杂。家用机器人（domobot）的出现，有望解决这一问题。它不仅能管理家中的各种设备，还能适应环境变化，学习用户需求，帮助人们更好地管理家庭。

2. 认知架构

认知机器人学源于人工智能，旨在设计具有高级认知技能的控制系统。早期的机器人架构多为“感知 - 规划 - 行动”（SPA）模式，这种模式需要在大量状态空间中搜索，效率较低。后来，Brooks 提出了包容架构，强调基于行为的设计，采用自下而上的方法，使机器人能更灵活地应对环境变化。

如今的认知架构在导航和地图构建方面有了更多的支持。例如，通过概率分布来表示机器人的位置和地图信息，并利用贝叶斯更新不断优化。同时，还能检查一致性、引导探索以及在异常情况下做出决策。

以下是不同架构的对比表格：
| 架构类型 | 特点 | 优点 | 缺点 |
| — | — | — | — |
| SPA 架构 | 感知、规划、行动严格按顺序执行 | 逻辑清晰 | 搜索空间大，效率低 |
| 包容架构 | 基于行为，自下而上 | 灵活性高 | 缺乏高级