比如蒸汽時代，我們用蒸汽機車代替了手搖紡織機，機器代替我們工作；電器時代，電動機器代替我們工作；信息時代，計算機控制的電動機器代替我們工作。

我們發(fā)現(xiàn)，在這前三個時代中，人還是要參與的。但是到了智能時代，我們人類想徹底釋放自己。現(xiàn)在的80后、90后、數(shù)字時代地原住民們說，我為什么要工作，我不想工作，我只想玩，我想徹底地解放自己。

所以自動駕駛和機器人等技術為了解放勞動力和發(fā)展勞動力應運而生。在可以預見的未來里，人類可以不再疲勞駕駛，也可以不從事枯燥無聊的重復性勞動了。

但是無論是機器人還是自動駕駛，處在高速的馬路上還是別的環(huán)境中，都需要敏銳的”眼睛“。今天我們就來聊一聊機器是如何避障的。

一、蝙蝠是如何避障的

蝙蝠通常是夜間活動，它飛行時發(fā)出一種超聲波，這些聲波碰到昆蟲會反射回來，根據回聲到來的方位和時間，蝙蝠可以確定目標的位置和距離。

蝙蝠的超聲定位

圖片來源：https://image.baidu.com

超聲波其實就是聲波的一種，因為頻率高于20kHz，所以人耳聽不見，并且指向性更強。

紅：次聲波、藍：可聽聲波、綠：超聲波

圖片來源：https://zh.wikipedia.org/wiki

其實蝙蝠超聲定位的原理很簡單，可以簡單理解為理解為路程除以時間，因為聲波遇到障礙物會反射，而聲波的速度已知，所以只需要知道發(fā)射到接收的時間差，就能輕松計算出測量距離。再通過觀測聲波頻率的變化，就可以判斷目標的速度了。

二、事情的發(fā)展總是由粗到細超聲波測距相比紅外測距，價格更加便宜，相應的感應速度和精度也遜色一些。同樣，由于需要主動發(fā)射聲波，所以對于太遠的障礙物，精度也會隨著聲波的衰減而降低，此外，對于海綿等吸收聲波的物體或者在大風干擾的情況下，超聲波將無法工作。所以無人車上面的那個小帽子是激光雷達（簡稱光達）。

無人車的眼睛——激光雷達

一個基本的激光雷達系統(tǒng)

包括旋轉鏡子和激光測距儀

激光雷達的工作原理紅外發(fā)射器按照一定的角度將一束紅外光束從發(fā)射光源發(fā)射出去，當紅外光束遇到障礙物的時會被 反射回來，反射回來的紅外光線被激光雷達內部的CCD檢測器檢測到， 獲得一個偏移距離，進而求出發(fā)射光線與CCD檢測器的夾角，最終通過三角函數(shù)運算可以得到激光雷達到障礙物的距離。

無人車“腦中”的二維柵格世界

由于紅外光束的波長介乎微波與可見光之間的電磁波，其波長在760nm至1mm之間。所以是一定會檢測到飛來的礦泉水瓶的。不過是否可以規(guī)避飛來的礦泉水襲擊，還要其他的控制系統(tǒng)配合才行，無人車的“激光眼”只負責“看到”。因為實際生活中，這種情況也很少遇到，而且這個實驗的隨機性比較大，難以預防和預測。

三、無人車的相關技術還有啥用？比如說“幫我們變懶？”

在軍事領域，各種無人作戰(zhàn)平臺的出現(xiàn)使得戰(zhàn)爭的形式在發(fā)生巨大的變化，無人機、無人船、無人車都將成為未來的作戰(zhàn)裝備。地面機動無人作戰(zhàn)平臺可以深入危險的地域，晝夜不間斷的執(zhí)行作戰(zhàn)任務，能夠大大減少人員的損失，提高執(zhí)行任務的能力，還能夠去核污染等人類無法前往的特殊地帶執(zhí)行任務，是未來軍事發(fā)展的重要方向。

民用領域，近年來，在德國工業(yè)4.0、美國工業(yè)互聯(lián)網和中國制造 2025 的大背景下，汽車的智能化已經成為汽車行業(yè)內一個熱門的方向。國內外大型車企如：梅賽德斯奔馳、寶馬、特斯拉、奧迪、日產、沃爾沃、上汽、吉利、比亞迪等也都正在研究或已經發(fā)布具有一定程度自動駕駛功能的汽車，并朝著更高程度智能化的方向發(fā)展，高度智能化的汽車必將給人類生活帶來巨大的改變，讓人們的出行更加安全，更加便捷，更加舒適。