移動(dòng)機(jī)器人智能的一個(gè)重要標(biāo)志是智能導(dǎo)航

移動(dòng)機(jī)器人智能的一個(gè)重要標(biāo)志是智能導(dǎo)航，而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能導(dǎo)航有個(gè)基本要求——避障。

目前，避障使用的傳感技術(shù)主要有激光傳感技術(shù)、視覺(jué)傳感技術(shù)、超聲傳感技術(shù)、紅外傳感技術(shù)等。

下面讓我們來(lái)了解下這幾大類傳感技術(shù)：

1、激光傳感技術(shù)

激光測(cè)距傳感技術(shù)利用激光來(lái)測(cè)量到被測(cè)物體的距離或者被測(cè)物體的位移等參數(shù)。比較常用的測(cè)距方法是TOF激光雷達(dá)測(cè)距和三角法激光雷達(dá)測(cè)距。

（1） TOF測(cè)距激光雷達(dá)的工作原理：通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，將激光脈沖不斷投射到障礙物同時(shí)接收反射回的激光脈沖，將光速與飛行時(shí)間差相乘，求得雷達(dá)到相應(yīng)障礙物的距離。

圖1 TOF測(cè)距激光雷達(dá)的工作原理

（2）三角法測(cè)距激光雷達(dá)的工作原理：主要針對(duì)室內(nèi)的中近距離測(cè)距。

圖2 三角法測(cè)距激光雷達(dá)的工作原理

2、視覺(jué)傳感技術(shù)

圖3 視覺(jué)傳感技術(shù)測(cè)距的工作原理

視覺(jué)傳感技術(shù)，使用多個(gè)視覺(jué)傳感器或與其它傳感器配合使用，通過(guò)一定算法可得到物體的形狀、距離、速度等諸多信息?；蚴抢靡粋€(gè)攝像機(jī)的序列圖像來(lái)計(jì)算目標(biāo)的距離和速度。

但在圖像處理中，邊緣銳化、特征提取等圖像處理方法計(jì)算量大，實(shí)時(shí)性差，對(duì)處理機(jī)要求高。

另外，視覺(jué)測(cè)距法檢測(cè)不到玻璃等透明障礙物的存在，另外受視場(chǎng)光線強(qiáng)弱、煙霧的影響大。

3、超聲波傳感技術(shù)

圖4 超聲波傳感技術(shù)測(cè)距的工作原理

超生波傳感技術(shù)檢測(cè)距離原理是測(cè)出發(fā)出超聲波至再檢測(cè)到發(fā)出的超聲波的時(shí)間差，同時(shí)根據(jù)聲速計(jì)算出物體的距離。

由于超聲波在空氣中的速度與溫濕度有關(guān)，在比較精確的測(cè)量中，需把溫濕度的變化和其它因素考慮進(jìn)去。

超聲波傳感器一般作用距離較短，普通的有效探測(cè)距離都在5-10m之間。

4、紅外傳感技術(shù)

圖5 紅外傳感技術(shù)測(cè)距的工作原理

大多數(shù)紅外傳感技術(shù)測(cè)距都是基于三角測(cè)量原理。紅外發(fā)射器按照一定的角度發(fā)射紅外光束，當(dāng)遇到物體以后，光束會(huì)反射回來(lái)。

但測(cè)量時(shí)受環(huán)境影響很大，物體的顏色、方向、周圍的光線都能導(dǎo)致測(cè)量誤差，測(cè)量不夠精確。