訊號濾波（低通）

訊號濾波，是指對感測器輸出的一串數字加以重塑，留下你想要的部分，壓制你不想要的部分。機器人領域最常見的一種是低通濾波器，它的名字恰好說明了它的作用：讓低頻（緩慢而有意義的趨勢）通過，同時擋住高頻（疊加在上面的快速抖動雜訊）。想像一個機器人開過碎石路：它真實的航向是緩緩漂移的，但原始的羅盤讀數卻會被每一次顛簸快速地抖動。低通濾波器能撫平這種抖動，讓機器人跟隨底層那個平滑的方向，而不是被每一顆石子嚇得一抽。

最簡單的版本，其實就是一種持續的「混合」：每個新的輸出，大部分來自上一次已平滑的數值，再加上一小撮最新的原始讀數，於是突如其來的尖峰被稀釋，而穩定的趨勢得以保留。它和移動平均密切相關，之所以有效，是因為真正的訊號通常變化緩慢，而雜訊卻快速地來回翻轉。代價是每個機器人工程師都要學會的一種權衡：你平滑得越狠，數值就越乾淨，但也越滯後於現實，就像隔著一扇略有延遲的窗戶看世界。濾得太輕，雜訊會漏過來；濾得太狠，機器人又會反應遲緩。決定這條界線劃在哪裡——即截止頻率——正是濾波這門日常手藝；而更複雜的技術，比如卡爾曼濾波器，則用一個關於機器人實際如何運動的模型，把同一個思路加以延伸。