差速驱动

差速驱动是最简单的可转向轮式布局：两个轮子，机器人左右各一个，每个轮子都有自己的电机，外加也许一个能自由转动的小万向轮，用来撑住车身不让它倾倒。它没有方向盘，也没有任何会朝左或朝右转的部件——机器人完全靠让两个轮子转得快慢不同来改变方向。让两轮以同样的速度一起向前转，它就笔直地滚；让左轮比右轮转得快一些，它就向右拐；速度差越大，转弯就越急。

这种设计的妙处在于：同样这两个电机，既负责让机器人前进，又负责为它转向，于是它能做出汽车做不到的事——原地自转。如果让左轮以某速度向前转、右轮以同样速度向后转，机器人就会绕着两轮正中间的那个点旋转，自己却不挪窝——在一块不比它自身更大的地方完成一个漂亮的回旋。正因如此，几乎每一台扫地机器人、爱好者的小车和仓库搬运车都采用差速驱动：它便宜、机械上简单到极致，还能在狭窄的室内空间里就地掉头。

推算这样一台机器人最终会跑到哪里，是一道很整洁的数学题。仅凭两个数字——左轮轮缘走多快、右轮轮缘走多快——你就能算出机器人的前进速度（两者的平均值）和它转动的快慢（两者之差除以两轮之间的距离）。把这些一刻接一刻地累加起来，你就能预测、或者下达指令去规定机器人在地面上的整条路径；这种由轮速推算运动的账目，就是它的运动学。