X2.05.3Discontinuity pre-alert设计研究

不可避免的突变前需要有可感知的预警信号

别名: 突变预警 · 动作变化提示 · pre-motion warning

概念解释

突变预警(discontinuity pre-alert)是在机器人必须急转、急停或快速加速前,提前表明变化类型和影响方向。其作用不是为突兀动作辩护,而是在动力学或紧急任务无法保持连续时,为附近的人恢复最低限度的预测和反应余量。

机制

预警把不可由既有轨迹推断的事件转化为有条件预期。人先将注意转向机器人,再更新占位预测并准备避让。只发通用蜂鸣会捕获注意却不说明该往哪里移动;信号若晚于制动或转向开始,也只能解释而不能预防。可靠性下降则会造成忽略或过度反应。

怎么研究

可比较无预警、通用预警和方向性预警,操纵提前量与可靠性,测量首次定向、正确避让侧、冲突、惊跳和误等待。紧急场景宜从仿真和受限速度逐步验证。应计算信号出现到实际突变的分布,而不只使用软件设定值。

边界

真正即时的外部扰动可能没有预警时间,此时安全控制优先并在事后解释。频繁重规划若每次都报警会造成疲劳,应先减少不必要突变。听觉、视觉或触觉单通道均有不可达用户和环境,安全含义需要冗余。

怎么落地

  • 为急停、急转和加速使用可区分的方向性模式,并在动作允许时保留足够提前量。
  • 预警触发后若计划取消,立即撤回;信号链故障时采用更保守运动。
  • 在主任务和真实背景噪声下测量正确避让、漏报、误报及实际提前量,不能只检查告警是否播放。

延伸

  • 同组X2.05.1 匀速与渐变的运动比突然加速更容易被预判 · X2.05.2 方向或速度的突变会被感知为失控或故障 · X2.05.4 可预测性要求与任务效率之间存在直接取舍
  • 相邻X2.01 行动意图的预告 · X5.03 紧急停止
  • 站内检索pre-motion warning · directional alert · warning lead time

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