機(jī)器人常用避障傳感器

機(jī)器人避障的第一步，是讓機(jī)器人能夠感知周圍環(huán)境。一般來說，我們需要通過傳感器給機(jī)器人提供周圍環(huán)境的參數(shù)指標(biāo)。例如障礙物的尺寸、形狀和位置等。目前避障使用的傳感器各種各樣，其特點(diǎn)和適用范圍也不同。根據(jù)不同的原理，可分為：超聲波傳感器、紅外傳感器、激光傳感器和視覺傳感器等。

1）超聲波傳感器
超聲波傳感器的原理是：先發(fā)出超聲波，然后檢測(cè)反射波的延遲，根據(jù)聲速計(jì)算目標(biāo)與物體之間的距離。由于超聲波在空氣中的速度和濕度，溫度有關(guān)，在實(shí)踐中，需要考慮到這些因素的變化。另外，超聲波傳感器的有效距離，一般小于10m，并且會(huì)有最小約幾十毫米的檢測(cè)盲點(diǎn)，它只能用于小型項(xiàng)目。超聲波傳感器成本低廉，技術(shù)成熟，原理簡(jiǎn)單，是最常用的傳感器。

2）紅外傳感器
紅外傳感器大多基于三角測(cè)量原理。發(fā)射器以一定的角度向待測(cè)物體發(fā)射紅外光束，被物體反射回來后用另一個(gè)接收器檢測(cè)到，會(huì)得到一個(gè)偏移值。利用幾何關(guān)系可以根據(jù)發(fā)射角度計(jì)算得到傳感器與物體的距離。常見的紅外傳感器的測(cè)量距離都比較近，小于超聲波傳感器的距離。另外，對(duì)于透明的物體（例如玻璃等）紅外線會(huì)穿透的材質(zhì)，紅外傳感器是無法檢測(cè)距離的。

3）激光傳感器
激光傳感器原理類似前一個(gè)方法，只是用激光替代了紅外線來測(cè)量距離。常用的測(cè)距方式是由發(fā)射器發(fā)出持續(xù)時(shí)間很短的脈沖激光，由接收器接收返回的信號(hào)，根據(jù)入射波與反射波的延時(shí)，測(cè)出與目標(biāo)的實(shí)際距離。由于光速比聲速快很多，這種測(cè)量方式往往用于大型測(cè)量，如航天研究中，而并不適合對(duì)精度要求很高的領(lǐng)域。

4）視覺傳感器
視覺傳感器利用多個(gè)傳感器聯(lián)合使用，通過復(fù)雜的算法模擬計(jì)算出物體的形狀、速度、距離等。這種方法雖然探測(cè)范圍比較寬闊，獲取信息量也大，但是對(duì)機(jī)器人內(nèi)置的處理器的要求比較高，且由于處理時(shí)間的存在，導(dǎo)致對(duì)環(huán)境的實(shí)時(shí)反應(yīng)差。此外，它也會(huì)收到霧霾等光學(xué)因素的干擾。