10、行星漫游车的三层智能架构解析

行星漫游车的三层智能架构解析

1. 背景介绍

1.1 图灵测试与智能模块集成的需求

1950 年，艾伦·图灵设计了著名的图灵测试，旨在检验机器展现出与人类相当或难以区分的智能行为的能力。这一测试对计算机、机器人和人工智能寄予了很高期望，也凸显了集成视觉、听觉等核心模块的必要性。

自 2006 年以来，机器学习领域取得了一系列突破，为执行图灵测试带来了希望。然而，构建脑启发智能的理论框架，并集成地理空间建模（观察）、机器人集成智能（理解）和脑启发决策系统（响应）仍然是必要的。

1.2 行星探索漫游车的范例作用

为了更好地解释这些核心模块，行星探索轮式移动机器人被用作示例。索杰纳漫游车在火星探路者任务中的巨大成功，引发了全球使用自主轮式移动机器人（WMRs）或漫游车进行行星探索的热潮。

行星 WMRs 是最智能的空间系统之一，它们协同结合了机器人智能（robint）、虚拟智能（virtint）和人类智能（humint）。这种三层智能架构不仅源自成功的火星漫游车及其相关技术，还可扩展应用于未来的远程操作机器人系统的研发。

1.3 双层人机界面的应用

首次尝试采用双层人机界面来展示视觉 - 大脑的功能。这种界面将通过监督（火星漫游车）或三维（3D）预测直接远程操作（月球漫游车），整合科学家和工程师的人类智能。同时，还将讨论漫游车智能感知（本体感知和外部感知）、导航和运动控制等具有挑战性的问题。

虚拟智能的关键技术将总结为虚拟行星地形建模、虚拟智能漫游车和车轮 - 地形相互作用力学。这种广义的三层智能框架也适用于其他需要人类干预的系统，如太空机械臂、机器人宇航