感知、思考、行动

机器人吸尘器沿着墙壁轻轻碰撞，仓库手推车沿着画好的线行驶，漫游车在火星上爬行。它们看起来非常不同，但在内部它们都运行着相同的循环。学习这个循环一次，本实验室的每一课都会融入其中。

机器人是一种机器，它感知周围环境，运行程序来选择做什么，并移动某些东西来执行该选择，如此反复。 三个部分使其成为可能：

• 传感器测量世界和机器人本身：到墙壁的距离、轮子旋转、倾斜、光线。
• 控制器是软件（运行在小型计算机上），将传感器数字转换为命令。它是由人编写的一组规则和计算。
• 执行器是产生运动的部分，通常是旋转轮子的电动机。

循环。 三个部分连接在一个每秒重复多次的循环中：

1. 感知： 读取传感器。
2. 思考： 程序将测量值与期望值进行比较，并计算出命令。
3. 行动： 将命令发送到电机。

然后机器人的运动改变了传感器看到的内容，循环重新开始。因为行动的结果被测量并反馈到下一个决策中，这被称为反馈循环。反馈是机器人学中最重要的概念。没有反馈的机器人只是一个重放录音的玩具，你会在本世界的最后一课中看到。

自主还是遥控？ 在遥控机器人中，是人来闭环：你观察、你决定、你操作摇杆。而在自主机器人中，程序自己完成闭环。大多数真实机器人介于两者之间。扫地机器人清洁时是自主的，但需要你来启动它。火星车每天由人类制定计划，然后自行执行（第 7 课解释了原因）。

移动机器人与机械臂。 机械臂实验室研究的是固定在桌子上的机械臂：它的底座不动，所以关键问题是给定关节角度时，手在哪里。移动机器人在世界中移动。这带来了本实验室关注的新问题：轮子如何让它转向？它现在在哪里？它看到了什么？其他东西在哪里？它如何从这里到达那里？