第205章 激光掃描

奧蘭多波爾，是麻省理工學院移動機器人實驗室的負責人，這個實驗室建立的初衷，是為了研究一種能夠適應外星復雜地形和環境的野地機器人，例如參加nasa的月球或者火星探險計劃。本章由]

奧蘭多這次帶來的機器人，名為“漫步者”，擁有履帶式傳動機構和人形外形，這一次，他們突破了以往要使用遙控器控制的制約，直接引入了麻省理工學院人工智能實驗室的最新研究成果，可以讓“漫步者”自主地識別地形，并且選擇通過。

這一次，奧蘭多和他的弟弟馬克兩人進行的比賽，就是看雙方發明的機器人誰第一個穿越隨機布置的地形。

雙方都對自己的作品非常有自信。

當奧蘭多得知馬克的機器人就是擺放在地面的那七八輛玩具車的時候，頓時覺得對方有點不尊重這一次比賽，拿這次較量當兒戲。

在此之前，“生命生存實驗室”和“移動機器人實驗室”已經經過了多次較量，可是較量的結果令奧蘭多有些汗顏，他們實驗室花費了成百上千萬美元研究出來的機器人，竟然還比不過馬克用二手零件和被他們所遺棄的設備組裝起來的四不像怪物。

林鴻也雖然理解了馬克的那幾輛玩具小車的基本運作原理，卻沒有看懂馬克的葫蘆里到底賣的是什么藥，不理解他為什么對這次比賽這么有信心。但是從直覺上，他覺得肯定還有什么地方他沒有理解。

奧蘭多帶來的機器人給大家的震撼比較大，渾身上下都非常具備科幻元素，無論從性能還是外觀上，都完勝馬克的玩具小車。

亞瑟和維娜肯定是忠實地站在奧蘭多這一方，覺得奧蘭多這一次肯定會取得勝利。

“那么，抓緊時間吧，現在已經不早了，我們比試完畢，我還得去給我的粉絲們表演。”

看到“漫步者”手中的那臺筆記本計算機。馬克也感受到了一絲壓力，他不知道麻省理工學院的那群瘋子到底研究出什么東西來了。雖然他們造機械并不是怎么拿手。但是在計算機方面卻著實厲害，一直走在全世界的前列。

不過。現在都已經事到臨頭了。擔憂也是無濟于事。到底是不是真的像奧蘭多說的那么厲害，拿出來比試一下不就知道了？

“親愛的，加油！”

“爸爸，加油！”

維娜和亞瑟兩個人在旁邊給奧蘭多打氣，搞得馬克有些郁悶，早知道他也找幾個拉拉隊來加油。1５

“馬克，你所有的玩具車都參賽？”

奧蘭多見馬克將總共八輛玩具車同時擺放在起跑線上，不由問道。

“當然，有什么問題嗎？之前可沒規定過數量。”

“事先聲明。你可不能使用遙控器，這是規矩！”

“當然。這也是我想和你說的。”

奧蘭多見馬克似乎很有信心的樣子，回頭看了看場地上的那些障礙物，狐疑之下他走到場地中央，將一些障礙物的位置重新搬動了一下。

“你竟然懷疑我作弊！”馬克不滿道。

“為了公平，你知道的。”

雙方再次將比賽規則重申了一下，比賽開始之后，他們都不準再對機器人或車進行控制，否則就算輸。誰先穿過障礙物到達對面，誰就獲勝。

和以前一樣，維娜擔任裁判。

馬克和奧蘭多最后一次檢查機器之后，維娜便吹響了哨子。

比賽正式開始！

馬克的玩具車由于體積小重量輕，首先啟動，同時朝前面緩慢奔去，速度并不快，這樣做，主要是考慮到前面可能會碰到障礙，雖然小車前面和后面都已經加了彈性防撞裝置，但是如果速度太快，沖撞下來還是會損壞車體的。

“漫步者”機器人也開始緩緩啟動，履帶式的步進方式走得非常平穩，咯吱咯吱的齒輪轉動聲音也非常的悅耳。它的速度也并不快，大家都知道，初期快并不代表什么，最難的地方就在于一路上會遇到障礙物，如何順利避過這些障礙物才是重中之重。

林鴻注意到，八輛小車中的一輛很快就碰觸到了第一個障礙物，輕微撞上去之后，他旁邊的兩輛小車立刻產生了連鎖動作，其中一輛往右轉彎，另外一輛則開始向左轉彎，走了一段距離之后，又重新調整好原來的方向繼續前進。

林鴻知道，這是小車里面的芯片再起作用。那輛碰到障礙物的小車碰撞的時候，立刻觸發了它的信號發送機制，隨著它頂部傳感器的左右擺動，像身邊的其他小車發送了這里有障礙的指令，于是其他兩輛小車接到這個指令之后，立刻執行之前預設的激發動作，立刻開始轉彎避讓。

不過，隨著這些小車紛紛遇到障礙物，這個機制就開始變得混亂起來，八兩小車完全喪失了方向感，開始在場地中亂轉，其中有一輛甚至直接掉了個頭，朝原來來的路回來了，不過走到一半的時候，沒有感應到其他小車持續的信號，于是它立刻又掉頭，朝相反的方向行駛。

這也是一個簡單的判斷機制。

林鴻看過這些小車的核心代碼，并沒有什么高深的東西，無非就是三條很簡單的條件架設。

如果遇到障礙物，那么通知其他小車轉彎。

如果在一定時間內沒有收到其他小車的同步連接信號，那么掉頭行駛。

如果接收到別的小車傳來的障礙信號，那么轉彎之后，再調整姿態行駛。

這只是三條很簡單的ifthen語句，在程序設計里面是最常見的句型，并沒有什么特別的。

奧蘭多的“漫步者”顯得就很從容了，只見他緩緩向前推進，快要接近第一個障礙物的時候，頓時停了下來，它的頭部開始轉動。

“爸爸，它在干什么？”一直跟在它身后的亞瑟奇怪道。

“它在掃描地形。”奧蘭多笑道，“在它的雙眼處，有一個2d激光雷達掃描儀，可以將它所看到的地形掃描到計算機中，然后在計算機里面建立對應的模型，計算出下一步該要走的路徑。”

“太酷了！”

亞瑟走到“漫步者”的旁邊，側著腦袋看著它手中捧著的筆記本顯示器，果然看到顯示器中，它面前的鐵桶的3d模型出現在上面，除此之外，其他障礙物的模型也一步步從左至右浮現出來。

“好強大啊！”亞瑟驚叫道。

林鴻聞言走過去一看，頓時也被上面的畫面給鎮住了。

竟然可以直接使用激光器就將它面前的東西在計算器中建立了3d模型，這也太強大了吧！

這其中的原理是什么？

林鴻的大腦急速運轉，思考著可能地實現方式。

想了一會兒之后，林鴻問了第一個問題：

“uncle（大叔），激光器一般都是點狀的吧，這樣旋轉，最多只能掃描一個截面，怎么能將垂直方向的畫面也掃描出來？”

奧蘭多有些驚異地看了林鴻一眼，心中有些驚異，沒想到他這么快就問了一個相當有水平的問題。

他解釋道：“那個激光雷達激光器的輸出模式被改造了，由單束點狀激光改為了線狀激光，這樣就可以通過旋轉掃描3d畫面。掃描儀通過測量這束線型光在待測目標物體上的反射從而一次性獲得一個掃描截面的數據。這樣做的好處是掃描速度可以很快，精度也比較高。缺點是由于激光變成了一條線段，其強度將隨著距離大幅衰減，因此測距范圍很有限。對于近距離，如小于十米，的測距掃描而言，已經足夠滿足需求了。”

之前聽到亞瑟的驚叫聲之后就立刻跑了過來的馬克聽到他的話，臉上也露出震驚之色。

“沒想到你們學校人工智能實驗室還真的做出了一些比較有意思的東西。”他說道。

“它是通過什么原理對距離進行測量的？”林鴻問出了第二個問題，“是通過激光的反射嗎？”

“是的。”奧蘭得點點頭，“stone，你是一個善于思考的孩子。”

夸獎了一下林鴻之后，他繼續說道：

“這是基于激光的三角測距原理。漫步者的另外一只眼睛是攝像頭，負責捕捉被反射回來的激光，根據反射原理，這樣激光器、攝像頭和物體三者之間就組成了一個等腰三角形，這個等腰三角形的高就是物體和漫步者的距離，通過三角函數公式就可以非常容易地計算出來。”

在他解釋的時候，林鴻的腦海中逐漸浮現出一幅畫面，三個組成部分抽象成了三個點，組成了一個三角形。他很容易就理解了其中的原理。

“當然，這是最理想的情況。”奧蘭多繼續解釋道，“現在我們并不是在一個完全黑暗的環境中，周圍有很多干擾光源，例如頭頂上的白熾燈，會對攝像頭造成干擾，所以其中還涉及到了光源過濾和激光提取算法，其中的原理就比較復雜了……”

“嘿嘿，別高興得太早，你的漫步者雖然聽上去很厲害，但是速度似乎慢了一點，等它將所有障礙物都建立模型，說不定我的孩子們已經到達了目的地！”

馬克依然很樂觀，因為他的玩具小車群雖然一直處于混亂不堪的狀態中，但好歹一步步地再向前推動著，而反觀“漫步者”，不停地給環境建模，計算出路勁之后，它向前移動幾米，接近新的障礙物之后，又會重新停住進行掃描。()：（秒記），：，,。

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