惯性测量单元

惯性测量单元，几乎总是被叫作IMU，是一个微小的传感器组合件，它能告诉机器人自己怎么在动、朝哪个方向倾斜——完全不必去看外面的世界。它把两三个传感器集成在一块小芯片上：感受推力和重力牵引的加速度计、感受转动的陀螺仪，常常还有像指南针一样感受地球磁场的磁力计。你手机里也有同样的芯片，它正悄悄留意你什么时候把屏幕横了过来。

每个传感器单独来看都不完整，但合在一起就能描绘出更丰富的运动图景。加速度计能感知哪边是下方，因为重力总朝那边拽，但当机器人自己加速或晃动时它就会被搞糊涂。陀螺仪很擅长捕捉快速的旋转和转向，但随着时间推移，它的读数会慢慢偏离。把它们结合起来，IMU就能让机器人持续掌握自己的朝向——是直立、倾斜，还是翻倒了——哪怕在漆黑一片或浓雾弥漫、摄像头失灵的环境里也行。

由于它只感受机器人自身的身体，IMU是一种本体感知传感器，而且又快、又便宜、随时可用。麻烦在于小误差会层层累积：如果想靠把加速度一遍遍累加来追踪位置，这个猜测每过一秒就离真相更远一点。这正是机器人很少单独信任IMU的原因；它们会把IMU与朝外看的传感器（如GPS或摄像头）融合起来，让彼此弥补对方的弱点。