度量地图与拓扑地图

这是机器人记录世界的两种截然不同的方式。度量地图就像一张精确的建筑蓝图：它用真实的单位记下实际的距离和形状，于是机器人知道桌子就在正前方 2.3 米处、墙正好在这条线上。拓扑地图则更像一张地铁线路图：它不记精确的距离，而是记住那些重要的地点，以及哪个地点和哪个地点相连——厨房通向走廊，走廊通向客厅。前者抓住的是精确的几何，后者抓住的是连通关系，也就是各地点之间彼此相连的那副最朴素的结构。

两种风格各有所长，也各有所短。度量地图能让机器人挤过一道窄门、或把轮子停在厘米级的精度上，因为它知道确切的尺寸——可它储存起来很沉重，在整栋楼里搜索起来很慢，而且会漂移：微小的测量误差会在长距离上层层累积，到地图的远端时就再也对不齐真实世界了。拓扑地图则轻盈得令人愉快，做长途规划时推理起来很容易（“要到大堂，就走厨房 → 走廊 → 楼梯”），而且它对这种漂移毫不在意，因为它从一开始就没声称自己知道确切的距离——但单凭它，机器人无法精确地知道该如何在两道门之间转向。

正因为有这种取舍，真实的机器人通常把两者揉成一张混合地图：用一副由相连地点构成的拓扑骨架来做大局规划，并在每个地点内部存一小块精确的度量片，供你到达之后做那种细致、谨慎的腾挪。可以把它想成：先用城市地铁图来决定路线，再配上一张只画了你走出来的那个街区的详细街道图。