導航堆疊

導航堆疊是一整套軟體，它把像「去廚房」這樣一句簡單的指令，轉化為移動機器人真正到達那裡所需的、源源不斷的轉向和速度指令流。之所以叫「堆疊」，是因為它像一座由相互協作的層疊搭起來的塔，每一層負責一件事，並把結果向上或向下傳給下一層，就像餐廳裡一份點單從顧客傳到服務生、再傳到後廚、最後傳到廚師那樣。沒有任何單獨一塊能包辦一切；導航之所以能成立，正是因為所有這些層被接在一起，連成了一條流水線。

大致從下往上看，導航堆疊會讀入空間的地圖，以及對機器人此刻在地圖上位置的持續估計（定位）。它會建構一張代價地圖，標出哪裡行駛安全、哪裡有風險。接著，全域規劃器在整張地圖上勾畫出一條從機器人到目標的粗略路線，而局部規劃器則反覆地把眼前精細的轉向補充進來——精確地決定接下來一兩秒內如何拐彎、減速、躲避——並對全域方案預先不知道的情況做出反應，比如有人橫穿路徑。最終輸出是一串發送給輪子的速度指令，整個循環每秒會重複許多次，好讓機器人隨著世界的變化不斷修正。

把導航當作一套可複用的「堆疊」來對待之所以強大，是因為只要把其中個別的層換進換出，同一套總體結構就能驅動差別很大的機器人——家用掃地機、倉庫料車、人行道送貨車。一個著名的例子是 ROS（機器人作業系統，一套被廣泛共享的開源工具集）中的導航系統：各團隊會按需搭配不同的規劃器、為自己的機器調校代價地圖，而不必從零重寫整套導航。