里程计

里程计是机器人靠观察自己的运动、一步一步地把每一小步累加起来，从而推断自己移动到哪里的办法。它并不是从外界被告知自己的位置；相反，它一遍又一遍地问：「我刚刚转了多少、又向前滚了多远？」并把这些不断累计。这个词来自一种古老的做法——通过数车轮转了多少圈来度量行程，就像汽车的里程表一格格地累加里数，只不过机器人记录的不只是距离，还包括不断变化的方向，这样它才能描绘出自己走过的整条曲折路径。

它的工作方式，是频繁地对增量运动做一些小小的测量——车轮编码器察觉到轮子转了四分之一圈，摄像头察觉到画面向左滑了一点——再把这些拼接成对机器人位姿的猜测，也就是它的位置以及朝向哪个方向。单看每一次测量几乎都微不足道，但一环扣一环地串起来，就能重建出整段旅程。问题在于，每一小步都带着一点小误差，而由于里程计是把一步叠加在另一步之上，这些误差会越积越多：机器人走得越久，估计就会越慢慢偏离真相，正因如此，里程计通常要在漂移变得太大之前，用 GPS 或认得出来的地标这类外部参照来加以校正。

里程计之所以重要，是因为它是机器人对自身运动最廉价、也最随时可用的感知——它不需要卫星、不需要地图、不需要外部信标，只需关注自己运动的部件。它是那根可靠的主心骨，填补在那些更稀少、更可信的定位之间的空当，让机器人即便身处外界什么都无法告知它的地方，也能有一种平滑、连续的对自身所在的感觉。