人類因有眼睛、鼻子、耳朵等感覺器官，而獲得了視覺、聽覺、味覺、嗅覺等不同的外部感覺，機器人也因有傳感器而看見、聽見...這個世界。

根據檢測對象的不同，機器人用傳感器可分為內部傳感器和外部傳感器。內部傳感器主要用來檢測機器人各內部系統的狀況，如各關節的位置、速度、加速度溫度、電機速度、電機載荷、電池電壓等，并將所測得的信息作為反饋信息送至控制器，形成閉環控制。而外部傳感器是用來獲取有關機器人的作業對象及外界環境等方面的信息，是機器人與周圍交互工作的信息通道，用來執行視覺、接近覺、觸覺、力覺等傳感器，比如距離測量、聲音、光線等。

那么幫助機器人行走的傳感器為何物？它又是如何輔助機器人實現自主行走的？

在實現機器人行走的過程中，會涉及到視覺、超聲波、激光雷達等傳感器，激光雷達憑借激光良好的指向性和高度聚焦性，已經成為移動機器人的核心傳感器，同時，它也是目前最穩定、可靠定位技術。激光雷達主要是以發射激光束探測目標的位置、速度等特征量的雷達系統。從工作原理上講，與微波雷達沒有根本的區別：向目標發射探測信號(激光束),然后將接收到的從目標反射回來的信號(目標回波)與發射信號進行比較，作適當處理后，就可獲得目標的有關信息,如目標距離、方位、高度、速度、姿態、甚至形狀等參數，從而對目標進行探測、跟蹤和識別。

僅依靠激光雷達，機器人就能自己走了？

當然，僅僅依靠激光雷達，機器人還是無法實現自主行走的，對于移動機器人來說，激光雷達相當于它的“眼睛”，通過不停對外部環境進行掃描來獲取二維空間的點陣數據，但這并不能直接被移動機器人使用。機器人想要在完全陌生的環境中（沒有預先錄入地圖的情況下）實現智能導航，顯然不是那么簡單。

對于機器人的研發一直以來都是借鑒人類本身，我們可以通過眼睛看到周圍的環境，如果想要去另一個地方，需要快速判斷最佳路徑，同時避開障礙物，才能順利到達目的地。在人類的身體結構中，小腦占整個腦部神經元的50%，而它的主要作用就是為了幫助人類實現行走。所以在機器人的整體結構中，也需要用到這樣的“小腦”。一個幫助機器人控制運動的核心中樞，思嵐科技的 SLAMWARE 便充當了機器人的“小腦”，可以打包解決機器人構建地圖、路徑規劃與自動避障這些問題。

硬幣大小的SLAMWARE是一款模塊化的機器人自主定位導航系統，內置基于激光雷達的同步定位與建圖 (SLAM) 及配套的路徑規劃功能。尺寸這么小，原因就在于它的高度集成性，方便用戶快速整合。其內置的先進算法可以快速處理各類傳感器獲取的環境信息，對室內的環境進行高速且動態的掃描，并在未知環境中實時提供定位，提供最高達2cm分辨率的環境地圖且不存在誤差累加問題，不需要預先探明地圖，更不需要預先錄入地圖。同時，采用D*動態即時路徑規劃算法，可以自動搜索前往目標的最短路徑并控制機器人行動。

小結

傳感器猶如人類的感知器官，是機器人感知世界的重要媒介，而充當機器人“眼睛”的傳感器——激光雷達，可幫助機器人實現對周圍環境的全方位掃描測距檢測，以獲得周圍環境的輪廓圖，幫助機器人實現精確、快速建圖。結合控制機器人運動的“小腦”，解決構建地圖、路徑規劃與自動避障等問題，機器人便可實現自主行走。

審核編輯 黃昊宇