用手电筒照向书桌，一台玩具机器人慌忙躲开光线，另一台却径直冲向光源。如果说这两台机器人的零件完全相同，只是两根电线的接法不同，你会相信吗？这种由一位神经科学家在脑海中构想出来的简单机器，被称为“布赖滕贝格车辆（Braitenberg Vehicles）”。
布赖滕贝格车辆，简单来说就是“把传感器和车轮用电线直接相连，仅凭连接方式就能表现出恐惧、攻击、爱等行为的假想小机器人”。它由意大利出生的神经科学家兼控制论学者 Valentino Braitenberg 在 1984 年由 MIT 出版社出版的《Vehicles: Experiments in Synthetic Psychology》一书中首次提出。
本文将依次介绍布赖滕贝格车辆的诞生背景、用图示看四种车辆与主要术语、在机器人学和教育中的应用，以及这个实验留下的思考与局限。
两根电线造就的性格：布赖滕贝格车辆
1. 布赖滕贝格车辆的诞生背景
Braitenberg 于 1926 年出生在意大利博尔扎诺，1968 年在德国图宾根参与创建马克斯·普朗克生物控制论研究所，并担任共同所长直到 1994 年退休。他毕生研究大脑的神经连接，主张与其直接剖析复杂的大脑，不如一台一台地组装极其简单的机器，借此思考行为是如何产生的。
(1) 在脑海中进行的实验
书中的车辆并不是工厂里造出来的机器，而是思想实验。读者在纸上把传感器和电机连接起来，想象这台机器会怎样移动，一步一步跟着推演。
(2) 最简单的车辆 1
第一种车辆由一个传感器驱动一个车轮。传感器感受到的温度或光越强，它跑得越快，因此它会快速穿过温暖的地方，在寒冷的地方放慢速度，看起来就像喜欢寒冷一样。如果地面摩擦不均匀，它的路线会左右摇摆，旁观者甚至会觉得它像活物一样焦躁不安。
(3) 逐渐复杂的 14 种车辆
书中把这样的车辆一共扩展到 14 种。前面的车辆只表现出追随或躲避光线等简单反应，越往后越是设想能够模仿记忆、概念、思考等更复杂心智功能的结构。
2. 用图示看四种车辆与主要术语
车辆 2 和车辆 3 的车身相同，前面装有两个传感器，后面装有两个车轮。不同之处只有两点：电线是接到同侧车轮还是交叉接到对侧车轮，以及光越强时车轮是变快还是变慢。
- 同侧连接（Ipsilateral Connection）：左传感器驱动左车轮、右传感器驱动右车轮的接线方式。
- 交叉连接（Contralateral Connection）：电线交叉，使左传感器驱动右车轮、右传感器驱动左车轮的接线方式。
- 兴奋性连接（Excitatory Connection）：刺激越强，车轮转得越快的连接。
- 抑制性连接（Inhibitory Connection）：刺激越强，车轮转得越慢的连接。
(1) 胆小的车辆 2a
以同侧、兴奋性方式连接的车辆，靠近光源一侧的车轮转得更快，车身便转向背离光的方向。因为它会逃离光线，所以被命名为“恐惧（Fear）”。
(2) 进攻的车辆 2b
如果把电线交叉连接，远离光源一侧的车轮会加速，车身转向光源，而且越靠近越快，最终撞上光源。因此它被称为“攻击（Aggression）”。
(3) 恋人与探索者 3a・3b
把同样的接线改为抑制性后，车辆越接近光源就越慢。同侧连接的 3a 会面朝光源停在旁边，被称为“爱（Love）”；交叉连接的 3b 则背对光源停下，随后离开去寻找更强的刺激，被称为“探索者（Explorer）”。
3. 在机器人学和教育中的应用
布赖滕贝格车辆最初是思想实验，但由于零件简单，很容易做成真正的机器人。只需要两个光传感器和两个电机，因此长期以来一直是实验室和课堂上的第一个实践课题。
(1) 反应式机器人的起点
不绘制地图、不制定计划，而是直接对传感器数值作出反应，这种方式与把简单行为层层叠加的包容架构（Subsumption Architecture）等基于行为的机器人学思想十分相似。
(2) 模拟电路机器人
不用微控制器、只靠晶体管和传感器追随光线的 BEAM 机器人等模拟机器人，也经常采用这种接线方式。即使没有程序，电路本身也能产生行为。
(3) 编程教育与模拟器
在教育用机器人套件和计算机模拟器中，学生只改动一根接线，就能亲眼看到行为如何改变。把左传感器的数值输入右电机的一行代码，实际上就是交叉连接。
4. 布赖滕贝格车辆留下的思考与局限
看着这些车辆的人常常会说它害怕了、生气了、爱上了。但车里既没有情感也没有目标，只有几根电线而已。Braitenberg 正是从这种落差中，引出了理解行为的重要启示。
(1) 上坡分析，下坡发明
书中提出了“上坡分析与下坡发明定律（Law of Uphill Analysis and Downhill Invention）”的想法。仅凭外在行为去推断内部结构，就像爬坡一样困难；而亲手搭建简单的结构，却能像下坡一样轻松地得到令人惊讶的行为。
(2) 由观察者赋予的心智
恐惧、爱这些名字并不是车辆给自己取的，而是旁观者加上去的。这说明人们即使面对简单的动作，也习惯从中读出意图和情感。
(3) 简单的局限
把传感器和车轮直接相连的方式，在障碍物多或目标不断变化的真实环境中无法规划路线。因此，如今的机器人会在这种反应层之上加入地图构建、路径规划等功能，一起使用。
归根结底，布赖滕贝格车辆告诉我们，看似复杂的行为不一定来自复杂的头脑。一根电线的方向就能改变性格，这个简单的想法，正是理解布赖滕贝格车辆的第一步。
