差速驅動

差速驅動是最簡單的可轉向輪式佈局：兩個輪子，機器人左右各一個，每個輪子都有自己的馬達，外加也許一個能自由轉動的小萬向輪，用來撐住車身不讓它傾倒。它沒有方向盤，也沒有任何會朝左或朝右轉的部件——機器人完全靠讓兩個輪子轉得快慢不同來改變方向。讓兩輪以同樣的速度一起向前轉，它就筆直地滾；讓左輪比右輪轉得快一些，它就向右拐；速度差越大，轉彎就越急。

這種設計的妙處在於：同樣這兩個馬達，既負責讓機器人前進，又負責為它轉向，於是它能做出汽車做不到的事——原地自轉。如果讓左輪以某速度向前轉、右輪以同樣速度向後轉，機器人就會繞著兩輪正中間的那個點旋轉，自己卻不挪窩——在一塊不比它自身更大的地方完成一個漂亮的迴旋。正因如此，幾乎每一台掃地機器人、愛好者的小車和倉庫搬運車都採用差速驅動：它便宜、機械上簡單到極致，還能在狹窄的室內空間裡就地掉頭。

推算這樣一台機器人最終會跑到哪裡，是一道很整潔的數學題。僅憑兩個數字——左輪輪緣走多快、右輪輪緣走多快——你就能算出機器人的前進速度（兩者的平均值）和它轉動的快慢（兩者之差除以兩輪之間的距離）。把這些一刻接一刻地累加起來，你就能預測、或者下達指令去規定機器人在地面上的整條路徑；這種由輪速推算運動的帳目，就是它的運動學。