雷射雷達 SLAM

雷射雷達 SLAM 是機器人用一種叫雷射雷達（LiDAR）的雷射感測器，來給一個地方畫地圖、同時弄清自己在這張地圖裡位於何處的方法。雷射雷達每秒朝許多方向發出成千上萬個雷射脈衝，並測量每個脈衝反彈回來所花的時間，從而算出到撞到的東西的距離。把所有這些距離匯在一起，就得到一張周圍牆壁、家具和障礙物的清晰快照——好比給房間畫了一幅雷射草圖。SLAM 是「同步定位與建圖」的縮寫，指的是一邊畫地圖、一邊追蹤自己位置的本領；可要把其中一件做好，似乎又得先知道另一件，這正是它的巧妙之處。

機器人是一幀一幀地工作的。每一刻它都拍下一張新的雷射草圖，然後把它平移、旋轉，直到與剛才拍的那些草圖對齊。為了讓它們對上，機器人需要平移和轉動多少，正好就是機器人移動了多少——於是它單憑這些掃描就還原出了自己的運動，而無需事先就有一張完成的地圖。一路走下來，它把這些對齊好的草圖縫合成一張不斷擴大的地圖，而它追蹤到的路徑，就是所有這些小位移累加起來的結果。

雷射雷達在這裡之所以受重視，是因為它能直接、精確地測出距離，而且在黑暗中、或在相機難以找到特徵的空蕩房間裡照樣管用。難處在於：又長又沒有特徵的走廊、鏡子和玻璃都可能騙過它，而每一步裡的小誤差會慢慢累積成漂移——地圖會一點點偏離真實。為對付這一點，雷射雷達 SLAM 系統會留意自己以前到過的地方，一旦認出來，就把地圖重新拉回正確的形狀，這種修正叫做迴環偵測。