旋转编码器

旋转编码器是一种小型传感器，它盯着转动的轴，报告这根轴转过了多少。机器人的每个关节、轮子和电机都需要知道自己的角度——否则机器人就是在盲目地动，就像闭着眼睛去指东西。编码器回答“我转了多少”这个问题的办法，是读取随轴一起转动的圆盘上的刻度；通常是圆盘的图案不断遮住又放开一束细小的光线，不过也有些编码器改读磁性或电学的图案。

它主要有两类，区别很关键。增量式编码器只在轴转动时计数——每转过一小段就发出一个脉冲，机器人把脉冲累加起来追踪运动。它便宜又精确，但没有记忆：断电再上电，它就不知道自己处在什么角度，除非有别的东西来告诉它。相比之下，绝对式编码器给每个位置一个独一无二的编码，就像表盘上每个点都有自己的门牌号。一通电，它立刻就知道轴到底停在哪里。

其中的取舍还是那个老问题：成本与方便。增量式编码器更简单、更便宜，所以随处可见，但它需要一个已知的起点——许多机器人在启动时会做一个小小的“回零”动作来找到它。绝对式编码器更贵，内部也稍复杂，但它永远不会丢失自己的位置，而这正是机械臂最需要的：重新上线时就清楚自己真正的姿态，不必胡乱挥动去重新校准。