编队控制

编队控制，是这样一门技艺：让若干台机器人保持在一个选定的几何图案里——一条线、一个楔形、一个圆圈、一张网格——同时让整个群体一起移动。想想迁徙的大雁始终保持着它们的“人”字形，或是一支行进乐队在场地上又弯又绕、却从不丢失自己的队形。这些机器人不只是要前往同一个地点；它们一路上都必须保持彼此之间的相对位置，好让队形在转弯、变速和避障中都得以幸存。

这件事归根结底，就是每台机器人不停地回答同一个问题：相对于我的队友，我在不在正确的位置上？如果不在，我该怎么纠正？一种常见做法，是给每个跟随者指定一个要追踪的领头者、以及一个要保持的固定偏移量，于是整个群体就像一群跟在头雁后面的飞鸟那样移动。另一种做法，则让每台机器人只盯着几个邻居、朝着约定好的间距去调整，没有任何单一的领头者——这更稳健，因为损失一台机器人并不会让整个编队“群龙无首”。无论哪种方式，正是那些每秒做上许多次的微小转向修正，把整个队形维系在一起。

编队不只是好看；这套几何形状是有用处的。一条铺开的横队，能让团队扫掠一大片区域去搜索或测绘；一个紧凑的集群，能让机器人合力抬起一个大物件；一个保护圈，可以护住正中间的某样东西；一张空中网格，能用传感器铺满一整片区域。难点在于，要一边做到这一切、一边还要躲开障碍物和彼此——队形必须愿意拉伸、挤压，或者短暂地散开、再重新组成，而不是僵硬地行进、把一台机器人径直撞向一堵墙。