4.4　REQUIRE机器人效能

注释

REQUIRE表示实际环境中的机器人效能熵。我们使用REQUIRE作为最初的试金石，以确定我们可以通过编程使一个机器人做什么和不做什么。

回顾第1章，我们通过4个方面评估一个机器人的效能：

·传感器的效能

·执行器的效能

·末端作用器的效能

·控制器的效能

每个方面都受硬件规格说明中实际能力的限制。根据机器人效能熵，传感器可以占机器人效能25%的比重。机器人使用传感器进行测量，然后基于这些测量采取动作并做出决策。表4-4展示了机器人使用传感器测量的几种常见量。

表4-4　机器人传感器测量的常见量

在编程之前应该确定传感器的质量、准确度、精度、分辨率和局限性。例如，如果机器人的传感器测量距离（长度），则它有一个以米、厘米等为度量单位的最大距离和最小距离。在本书示例中，机器人使用的超声波传感器最大检测距离为100cm，最小检测距离为10cm。在这个距离范围之外的目标不能被机器人的距离传感器检测到。表4-4中给出基本单位和符号的表示法，因为当确定一个传感器的局限性和精度时，你需要能够在相同类型的东西间进行比较。

不同的传感器制造商使用不同的计量单位描述传感器的能力。当对机器人编程时，选择一个测量标准并坚持这个标准是个好主意。一个典型的机器人应用程序会使用大量数字，如果度量单位混淆了，程序将很难修改、维护和重用。例如，机器人有一个红外传感器和一个超声波传感器，两者同时测量两个目标的距离，我们想知道在任何给定的时间内距目标多远。我们可以编写机器人代码如下：

如果超声波传感器使用英寸，红外传感器使用厘米，那么DistanceApart表示什么？在同一个机器人身上可能有来自不同制造商的传感器，制造商1使用码作为距离单位，而制造商2以米作为距离单位。虽然可以分清楚各个单位，但是混用不同的度量单位使得事情复杂化。同时，如果机器人和库之间的度量单位不一致，将很难在不同的机器人之间使用相同的程序。

如果每个库使用一个不同的计量单位标准，将很难混合和匹配机器人程序库。当指示机器人进行测量时，应该在与机器人交互的所有指令和对象上使用同一个计量单位标准。机器人能力矩阵应该包括一个具有限制说明且使用标准计量单位的传感器能力矩阵。当我们在第8章中解释如何开发机器人的ROLL模型时，我们将阐明这个观点。在本书中，当指定所有物理量的测量时，我们使用国际单位制（International System of Units，SI）中的单位。