基于超声波传感器的自主移动机器人的探测系统

  本文摘要：移动机器人为了获得自律不道德，其最重要的任务之一是提供关于环境的科学知识。这是通过用不同的传感器测量，从这些测量中提取有意义的信息而构建的。视觉、红外线、激光、超声波等传感器都已实用化为移动机器人。 超声波传感器以其性价比低、硬件构建非常简单等优点，普遍应用于移动机器人的感官系统。

移动机器人为了获得自律不道德，其最重要的任务之一是提供关于环境的科学知识。这是通过用不同的传感器测量，从这些测量中提取有意义的信息而构建的。视觉、红外线、激光、超声波等传感器都已实用化为移动机器人。

超声波传感器以其性价比低、硬件构建非常简单等优点，普遍应用于移动机器人的感官系统。但是超声波传感器也没有一定的限制，主要是波束角大，指向性劣化，由于测距的不稳定性(非横向光线下)等，很多情况下使用多移动机器人获得自律的不道德，其最重要的任务之一是环境相关的科学知识这是通过用不同的传感器测量，从这些测量中提取有意义的信息而构建的。视觉、红外线、激光、超声波等传感器都已实用化为移动机器人。

超声波传感器以其性价比低、硬件构建非常简单等优点，普遍应用于移动机器人的感官系统。但是，超声波传感器也没有一定的限制，主要是波束角大，指向性劣化，由于测距的不稳定性(非横向光线下)等，经常使用多个超声波传感器，或者使用其他传感器进行补偿。

为了弥补超声波传感器自身的严重不足，提高提供环境信息的能力，设计了由一体型超声波传感器和q电机组成的探测系统。1超声波传感器的观测原理和方法分析超声波传感器的基本原理是发送(成像)压力波包，测量该波包清空后返回接收器的时间。

这里，l是距目标超声波传感器的距离c是超声波波速(为了修正说明，以下讨论的测量距离不考虑波速不受温度的影响)。t是从发射到交接的时间间隔。

因为用超声波测量距离不是一点。超声波传感器具有一定的扩展特性，发射的图像能量主要集中在主波阀上，沿着主波轴两侧呈圆形波形波动，显示出左右约30个扩展角。实际上，用式(1)计算的程度超过时间的方式是超声波顺利地以横向的光线名义展开的。但是，移动机器人很难确保自身运动姿势的稳定性，使用超声波传感器移动机器人车体的观测方式相同，当移动机器人离开平行壁面时，探测系统往往很难得到实际的距离。

另外，超声波这样的会聚特性在适用于测量障碍物时，不能取得目标障碍物的距离信息，不能取得目标方向和边界信息。这些缺损很大程度上允许超声波传感器的实用化和普及。

本文在理论分析和大实验的基础上，利用四相q电机建立了单一的一体化超声波传感器的旋转方式，构成了一个动态传感系统。

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