基于认知模型的室内移动服务机器人人机耦合协同作业机制

江济良，屠大维，张国栋，赵其杰

(1.上海大学机电工程与自动化学院，上海 200072;2.上海大学 上海市机械自动化及机器人重点实验室，上海 200072)

随着社会人口老龄化，以及由于各种原因导致的大量肢残人士及运动、语障患者的出现，发展先进的助老助残服务机器人成为社会发展和进步的迫切需求［1-2］.服务机器人是非结构化环境下为人类提供服务的集成多种高技术的智能系统，即具有一定“智能”的自动化机械［3］.但要发展具有完全自主行为的智能机器人在当前及可预见的将来仍有一定的困难［4］.20世纪 90年代初，钱学森、戴汝为、路甬祥、陈鹰等专家学者从不同角度提出了“人机智能”、“人机一体化智能系统”等概念的理论体系和技术立论［5-8］.人机智能系统强调智能的“人”与智能的“机器”共同感知、共同认知、共同决策、平等合作，彼此执行自己最擅长的工作，实现人的智能与机器智能在决策层面融合，产生更高的智能形式.在那以后的十几年，研究人员针对不同应用系统，寻求能发挥人类定性、判断、决策的智能，并与机器定量、计算、推理的智能相结合的人机一体化体系［9-11］.例如，刘雁飞和吴朝晖基于ACT-R(adaptive control of thought-rational)认知体系建立了符合真实驾驶认知行为的认知模型，并应用于车辆辅助驾驶系统［12］.AMANT等基于ACT-R认知行为架构，设计开发的手机菜单人机交互模式极大地提高了交互效率［13］.

对于行动不便的老人、肢残人士、运动和语障患者这些心智正常并具有基本认知行为能力……