你有沒有見過掃地機械人自己避開桌椅，或是無人機靈活地穿梭於樹林之間？這些機械裝置之所以能穿梭自如，全靠一套聰明的避障系統，讓它們感應周圍的障礙物，順利到達目的地。避障系統是怎樣運作的？它怎樣幫助我們日常出行？一起來探索這項神奇的科技吧！
避障系統是甚麼？
機械人依程序指令去按規劃的路徑行走時，如果途中出現靜態或動態的障礙物，便可以按照演算法再規劃新路徑，以繞過障礙物到達目的地，或是停下以免碰撞，這就是避障（obstacle avoidance），亦稱避讓。目前這個功能正被廣泛應用於各類自動導航及控制系統。
各類避障方法
感應器避障演算法
機械人利用超聲波、雷達、聲吶及攝影機等感應器和工具，將周遭環境的信息收集後獲得反饋。這樣它們就能在維持原本路徑演算法的前提下，小幅度調整軌跡來繞過障礙物。
所謂「演算法」，是指在電腦科學中，電腦可執行的一系列操作。
最短路徑規劃演算法
這種演算法會考慮到使用該功能的人、機械人或程序的所在地及目的地，再迅速搜索周圍的環境資訊，識別其中的障礙物。同時系統在短時間內快速計算，讓機械人得到從出發地到目的地的最短路徑。
①以下圖為例，字母表示不同的地點，每條直線旁的數字代表路程的長度（與實際比例有較大誤差，只用作示意圖）。而機械人的任務是用最短時間從A點走到I 點。
②機械人運用演算法，整理所有從A 點走到I點的可能路徑，並計算得每條路徑的總路程數值。最後於其中找到最短路徑，沿其行走來完成任務。
我們日常出行所使用的地圖導航，正是採用了最短路徑規劃的算法。
輸入目的地後，導航會根據不同的交通工具，給用家提供多種可選方案。另外，快遞、外賣等運輸行業也十分依賴該功能。
可靠的避障功能
無人機飛行時，避障功能可以令它躲避周圍的障礙物甚至濃煙、雲霧等氣體。這樣既保護了機體，又降低事故發生的機會。
▲無人機在錯綜複雜的叢林環境中飛行時，十分考驗避障功能的精確度。（Photo by eschipul / CC BY 2.0）
現時不少智能汽車具有自動避讓功能，也稱自適應巡航控制（adaptive cruise control）。
