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基于超声波传感器的自主移动机器人的探测系统
2021-08-19 00:12
本文摘要:移动机器人要取得自律不道德,其最重要的任务之一是提供关于环境的科学知识。这是用有所不同的传感器测量并从那些测量中萃取有意义的信息而构建的。视觉、红外、激光、超声波等传感器都在移动机器人中获得实际应用于。 超声波传感器以其性价比低、硬件构建非常简单等优点,在移动机器人感官系统中获得了普遍的应用于。

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移动机器人要取得自律不道德,其最重要的任务之一是提供关于环境的科学知识。这是用有所不同的传感器测量并从那些测量中萃取有意义的信息而构建的。视觉、红外、激光、超声波等传感器都在移动机器人中获得实际应用于。

超声波传感器以其性价比低、硬件构建非常简单等优点,在移动机器人感官系统中获得了普遍的应用于。但是超声波传感器也不存在一定的局限性,主要是因为波束角大、方向性劣、测距的不稳定性(在非横向的光线下)等,因此往往使用多  移动机器人要取得自律不道德,其最重要的任务之一是提供关于环境的科学知识。

这是用有所不同的传感器测量并从那些测量中萃取有意义的信息而构建的。视觉、红外、激光、超声波等传感器都在移动机器人中获得实际应用于。

超声波传感器以其性价比低、硬件构建非常简单等优点,在移动机器人感官系统中获得了普遍的应用于。但是超声波传感器也不存在一定的局限性,主要是因为波束角大、方向性劣、测距的不稳定性(在非横向的光线下)等,因此往往使用多个超声波传感器或使用其他传感器来补偿。

为了填补超声波传感器本身的严重不足,又能提升其提供环境信息的能力,本文设计由一体式超声波传感器与Q电机构成的探测系统。  1超声波传感器的观测原理及方法分析  超声波传感器的基本原理是发送到(成像)压力波包,并测量该波包升空和返回接收器所闲置的时间。  其中,L为目标距超声波传感器的距离;c为超声波波速(为了修改解释,本文以下辩论的测量距离时不考虑到波速不受温度的影响);t为升空到接管的时间间隔。

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  由于用超声波测量距离并不是一个点测量。超声波传感器具备一定的蔓延特性,升空的成像能量主要集中于在主波瓣上,沿着主波轴两侧呈圆形波浪型波动,左右大约30的蔓延角。

事实上,式(1)计算出来度越时间的方式是基于超声波顺利、横向的光线名义下展开的。但对于移动机器人很难确保其自身运动姿态的稳定性,使用超声波传感器相同在移动机器人车身的观测方式,当移动机器人背离平行墙面时,探测系统往往很难获得实际的距离。另外,超声波这种收敛特性在应用于测量障碍物的时候,不能获取目标障碍物的距离信息,而无法获取目标的方向和边界信息。这些缺失都大大容许了超声波传感器的实际应用于和推展。

  本文在通过理论的分析和大大地试验的基础上,使用四互为Q电机造就单个一体式超声波传感器转动的方式,构成一个动态的感测系统。


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