视觉伺服

视觉伺服，是指用一路实时的相机画面作为持续不断的反馈来引导机器人的运动，根据机器人此刻所看到的东西，每秒钟修正动作许多次。这就好比：你是瞥一眼目标、然后闭上眼睛盲伸过去，还是一路睁着眼睛、边走边调整你的手。在视觉伺服里，机器人一直在看，把东西此刻出现的位置，和它希望东西出现的位置做对比，再推动电机去缩小这个差距——如此反复，构成一个紧凑的循环，直到画面与目标吻合为止。

诀窍就在这个闭环上。开环的伸手是事先算好一个方案、然后照做到底，所以任何误差——稍有偏差的测量、移动过的物体、垂下来一点的关节——都得不到纠正，机器人就会错过目标。视觉伺服把环闭合起来，办法是不断地把相机看到的画面送回控制器：看到误差，就动一点去减小它，再看一眼，再动一下。由于每个循环用的都是新鲜的视觉信息，机器人就能自然地应付那些它事先并不完全清楚的情况，正如你穿针时是靠一边看一边调整，而不是把线的路径一次性算出来。

正是这一点，让机器人能在不断变化的世界里完成精细的、由视觉引导的任务：焊接机械臂跟踪一条移动的焊缝、无人机在一艘漂移的船只上方稳稳悬停、机械手把插头对准插座，或是一只带相机的夹爪在枝条摇晃时仍持续把水果对准中心。代价是：控制器必须把图像处理得足够快、反应得足够及时，使这个环保持稳定，而不至于冲过头、来回振荡。