超脑黑客 作者:疯狂小强

    第205章 激光扫描

    奥兰多*波尔，是麻省理工学院移动机器人实验室的负责人，这个实验室建立的初衷，是为了研究一种能够适应外星复杂地形和环境的野地机器人，例如参加NASA的月球或者火星探险计划。

    奥兰多这次带来的机器人，名为“漫步者”，拥有履带式传动机构和人形外形，这一次，他们突破了以往要使用遥控器控制的制约，直接引入了麻省理工学院人工智能实验室的最新研究成果，可以让“漫步者”自主地识别地形，并且选择通过。

    这一次，奥兰多和他的弟弟马克两人进行的比赛，就是看双方发明的机器人谁第一个穿越随机布置的地形。

    双方都对自己的作品非常有自信。

    当奥兰多得知马克的机器人就是摆放在地面的那七八辆玩具车的时候，顿时觉得对方有点不尊重这一次比赛，拿这次较量当儿戏。

    在此之前，“生命生存实验室”和“移动机器人实验室”已经经过了多次较量，可是较量的结果令奥兰多有些汗颜，他们实验室花费了成百上千万美元研究出来的机器人，竟然还比不过马克用二手零件和被他们所遗弃的设备组装起来的四不像怪物。

    林鸿也虽然理解了马克的那几辆玩具小车的基本运作原理，却没有看懂马克的葫芦里到底卖的是什么药，不理解他为什么对这次比赛这么有信心。但是从直觉上，他觉得肯定还有什么地方他没有理解。

    奥兰多带来的机器人给大家的震撼比较大，浑身上下都非常具备科幻元素，无论从姓能还是外观上，都完胜马克的玩具小车。

    亚瑟和维娜肯定是忠实地站在奥兰多这一方，觉得奥兰多这一次肯定会取得胜利。

    “那么，抓紧时间吧，现在已经不早了，我们比试完毕，我还得去给我的粉丝们表演。”

    看到“漫步者”手中的那台笔记本计算机，马克也感受到了一丝压力，他不知道麻省理工学院的那群疯子到底研究出什么东西来了，虽然他们造机械并不是怎么拿手，但是在计算机方面却着实厉害，一直走在全世界的前列。

    不过，现在都已经事到临头了，担忧也是无济于事。到底是不是真的像奥兰多说的那么厉害，拿出来比试一下不就知道了？

    “亲爱的，加油！”

    “爸爸，加油！”

    维娜和亚瑟两个人在旁边给奥兰多打气，搞得马克有些郁闷，早知道他也找几个拉拉队来加油。

    “马克，你所有的玩具车都参赛？”

    奥兰多见马克将总共八辆玩具车同时摆放在起跑线上，不由问道。

    “当然，有什么问题吗？之前可没规定过数量。”

    “事先声明，你可不能使用遥控器，这是规矩！”

    “当然。这也是我想和你说的。”

    奥兰多见马克似乎很有信心的样子，回头看了看场地上的那些障碍物，狐疑之下他走到场地中央，将一些障碍物的位置重新搬动了一下。

    “你竟然怀疑我作弊！”马克不满道。

    “为了公平，你知道的。”

    双方再次将比赛规则重申了一下，比赛开始之后，他们都不准再对机器人或车进行控制，否则就算输。谁先穿过障碍物到达对面，谁就获胜。

    和以前一样，维娜担任裁判。

    马克和奥兰多最后一次检查机器之后，维娜便吹响了哨子。

    比赛正式开始！

    马克的玩具车由于体积小重量轻，首先启动，同时朝前面缓慢奔去，速度并不快，这样做，主要是考虑到前面可能会碰到障碍，虽然小车前面和后面都已经加了弹姓防撞装置，但是如果速度太快，冲撞下来还是会损坏车体的。

    “漫步者”机器人也开始缓缓启动，履带式的步进方式走得非常平稳，咯吱咯吱的齿轮转动声音也非常的悦耳。它的速度也并不快，大家都知道，初期快并不代表什么，最难的地方就在于一路上会遇到障碍物，如何顺利避过这些障碍物才是重中之重。

    林鸿注意到，八辆小车中的一辆很快就碰触到了第一个障碍物，轻微撞上去之后，他旁边的两辆小车立刻产生了连锁动作，其中一辆往右转弯，另外一辆则开始向左转弯，走了一段距离之后，又重新调整好原来的方向继续前进。

    林鸿知道，这是小车里面的芯片再起作用。那辆碰到障碍物的小车碰撞的时候，立刻触发了它的信号发送机制，随着它顶部传感器的左右摆动，像身边的其他小车发送了这里有障碍的指令，于是其他两辆小车接到这个指令之后，立刻执行之前预设的激发动作，立刻开始转弯避让。

    不过，随着这些小车纷纷遇到障碍物，这个机制就开始变得混乱起来，八两小车完全丧失了方向感，开始在场地中乱转，其中有一辆甚至直接掉了个头，朝原来来的路回来了，不过走到一半的时候，没有感应到其他小车持续的信号，于是它立刻又掉头，朝相反的方向行驶。

    这也是一个简单的判断机制。

    林鸿看过这些小车的核心代码，并没有什么高深的东西，无非就是三条很简单的条件架设。

    如果遇到障碍物，那么通知其他小车转弯。

    如果在一定时间内没有收到其他小车的同步连接信号，那么掉头行驶。

    如果接收到别的小车传来的障碍信号，那么转弯之后，再调整姿态行驶。

    这只是三条很简单的IFTHEN语句，在程序设计里面是最常见的句型，并没有什么特别的。

    奥兰多的“漫步者”显得就很从容了，只见他缓缓向前推进，快要接近第一个障碍物的时候，顿时停了下来，它的头部开始转动。

    “爸爸，它在干什么？”一直跟在它身后的亚瑟奇怪道。

    “它在扫描地形。”奥兰多笑道，“在它的双眼处，有一个2D激光雷达扫描仪，可以将它所看到的地形扫描到计算机中，然后在计算机里面建立对应的模型，计算出下一步该要走的路径。”

    “太酷了！”

    亚瑟走到“漫步者”的旁边，侧着脑袋看着它手中捧着的笔记本显示器，果然看到显示器中，它面前的铁桶的3D模型出现在上面，除此之外，其他障碍物的模型也一步步从左至右浮现出来。

    “好强大啊！”亚瑟惊叫道。

    林鸿闻言走过去一看，顿时也被上面的画面给镇住了。

    竟然可以直接使用激光器就将它面前的东西在计算器中建立了3D模型，这也太强大了吧！

    这其中的原理是什么？

    林鸿的大脑急速运转，思考着可能地实现方式。

    想了一会儿之后，林鸿问了第一个问题：

    “UNCLE（大叔），激光器一般都是点状的吧，这样旋转，最多只能扫描一个截面，怎么能将垂直方向的画面也扫描出来？”

    奥兰多有些惊异地看了林鸿一眼，心中有些惊异，没想到他这么快就问了一个相当有水平的问题。

    他解释道：“那个激光雷达激光器的输出模式被改造了，由单束点状激光改为了线状激光，这样就可以通过旋转扫描3D画面。扫描仪通过测量这束线型光在待测目标物体上的反射从而一次姓获得一个扫描截面的数据。这样做的好处是扫描速度可以很快，精度也比较高。缺点是由于激光变成了一条线段，其强度将随着距离大幅衰减，因此测距范围很有限。对于近距离，如小于十米，的测距扫描而言，已经足够满足需求了。”

    之前听到亚瑟的惊叫声之后就立刻跑了过来的马克听到他的话，脸上也露出震惊之色。

    “没想到你们学校人工智能实验室还真的做出了一些比较有意思的东西。”他说道。

    “它是通过什么原理对距离进行测量的？”林鸿问出了第二个问题，“是通过激光的反射吗？”

    “是的。”奥兰得点点头，“STONE，你是一个善于思考的孩子。”

    夸奖了一下林鸿之后，他继续说道：

    “这是基于激光的三角测距原理。漫步者的另外一只眼睛是摄像头，负责捕捉被反射回来的激光，根据反射原理，这样激光器、摄像头和物体三者之间就组成了一个等腰三角形，这个等腰三角形的高就是物体和漫步者的距离，通过三角函数公式就可以非常容易地计算出来。”

    在他解释的时候，林鸿的脑海中逐渐浮现出一幅画面，三个组成部分抽象成了三个点，组成了一个三角形。他很容易就理解了其中的原理。

    “当然，这是最理想的情况。”奥兰多继续解释道，“现在我们并不是在一个完全黑暗的环境中，周围有很多干扰光源，例如头顶上的白炽灯，会对摄像头造成干扰，所以其中还涉及到了光源过滤和激光提取算法，其中的原理就比较复杂了……”

    “嘿嘿，别高兴得太早，你的漫步者虽然听上去很厉害，但是速度似乎慢了一点，等它将所有障碍物都建立模型，说不定我的孩子们已经到达了目的地！”

    马克依然很乐观，因为他的玩具小车群虽然一直处于混乱不堪的状态中，但好歹一步步地再向前推动着，而反观“漫步者”，不停地给环境建模，计算出路劲之后，它向前移动几米，接近新的障碍物之后，又会重新停住进行扫描。

    （未完待续）

    第205章 激光扫描