里程計

里程計是機器人靠觀察自己的運動、一步一步地把每一小步累加起來，從而推斷自己移動到哪裡的辦法。它並不是從外界被告知自己的位置；相反，它一遍又一遍地問：「我剛剛轉了多少、又向前滾了多遠？」並把這些不斷累計。這個詞來自一種古老的做法——透過數車輪轉了多少圈來度量行程，就像汽車的里程表一格格地累加里數，只不過機器人記錄的不只是距離，還包括不斷變化的方向，這樣它才能描繪出自己走過的整條曲折路徑。

它的工作方式，是頻繁地對增量運動做一些小小的測量——車輪編碼器察覺到輪子轉了四分之一圈，攝影機察覺到畫面向左滑了一點——再把這些拼接成對機器人位姿的猜測，也就是它的位置以及朝向哪個方向。單看每一次測量幾乎都微不足道，但一環扣一環地串起來，就能重建出整段旅程。問題在於，每一小步都帶著一點小誤差，而由於里程計是把一步疊加在另一步之上，這些誤差會越積越多：機器人走得越久，估計就會越慢慢偏離真相，正因如此，里程計通常要在漂移變得太大之前，用 GPS 或認得出來的地標這類外部參照來加以校正。

里程計之所以重要，是因為它是機器人對自身運動最廉價、也最隨時可用的感知——它不需要衛星、不需要地圖、不需要外部信標，只需關注自己運動的部件。它是那根可靠的主心骨，填補在那些更稀少、更可信的定位之間的空檔，讓機器人即便身處外界什麼都無法告知它的地方，也能有一種平滑、連續的對自身所在的感覺。