超声波传感器化身“五官”让机器人避障更智能化

传感器就想移动机器人的感官功能可以用来检测许多东西，例如：声音、温度、湿度、化学成分以及许多其他现象。虽然传感器使得机器人具备了类似人类的知觉功能和反应能力。但是移动机器人选择哪种传感器取决于预算、尺寸大小和运行环境。有的传感器对于机器人的运作起着决定性的作用但是有的传感器对于机器人的作用效果却并不大，例如：防碰撞传感器在工业机器人上有这非常的意义，为保证安全，控制器需要实时检测机器人与工作人员之间是否存在碰撞，并通过相应的控制策略保证碰撞不至于伤害工作人员；然而驱动系统中的编码器对于机器人就其本省而言并没有什么用处，但是其提供的基准点对于惯性测量系统的数据校正是非常有用的。本文着重介绍的传感器是，用于机器人自主避障的超声波传感器。

激光雷达传感器可以精确测量但是价格非常高，它的使用意义与以上传感器就不同了。超声波传感器一般作用距离较短，普通的有效探测距离都在5到10米之间，但是会有一个最小探测盲区，一般在几十毫米。由于超声传感器的成本低，实现方法简单，技术成熟，是移动机器人中常用的传感器。

超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器，由发送传感器、接收传感器、控制部分与电源部分组成。发送器传感器由发送器与陶瓷振子换能器组成，换能器的作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中辐射；接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成，换能器接收波产生机械振动，将其变换成电能量，作为传感器接收器的输出，从而对发送的超声波进行检测。实际使用中，用作发送传感器的陶瓷振子也可用作接收器传感器上的陶瓷振子。超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时计数器开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物面阻挡就立即反射回来，超声波两个接收器分别收到反射波就立即停止计时，根据计时器记录的时间t以及超声波传播速度V（空气中为340m/s），就可以计算出发射点距障碍物面的距离s，即：s=vt/2。

深圳工采网推荐超声波传感器-HG-B40系列。HG-B40系列是一款高分辨率、高精度、低功耗的超声波传感器，具有实时检测和间隔检测两种测量模式，多种输出方式可选，两种输入模式可选（5V低压型、12V高压型），2cm盲区以及6m最大测距。HG-B40系列是一款非常适合用于机器人避障的产品。