避障声纳:有多少个传感器以及将其放置在何处?


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为了在2D机器人导航过程中避免障碍物,放置声纳传感器的最佳位置/角度是什么?应该有几个?

我想知道关于安置问题是否有一些理论或例子。我意识到这取决于机器人的移动方式及其几何形状,但是我正在寻找一般的答案。


您为什么不只使用伺服器。某些声纳传感器非常昂贵,以至于如果您需要广角,则伺服器将更容易,更便宜且使用的针脚更少。有一个缺点:您不能走得那么快,因为除非获得高质量的传感器,否则它无法足够快地感应。另外,伺服器会消耗很多功率,所以要当心。我知道您已经有了答案,我只是想为社区指出这一点。
匿名企鹅

Answers:


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通常,定位传感器的主要因素是传感器本身的实际光束宽度。通常情况下,传感器的距离越长,光束宽度越窄。

因此,首先,您需要确定要感知的范围,并选择一些在该范围内工作的传感器。

然后,您必须确定要感测距离的角度范围。例如,您可能决定覆盖机器人前面和侧面的所有内容(180度范围,与笔直的任意一侧成90度)。

然后,将角度跨度除以所选传感器的光束宽度即可得到所需的传感器数量。

使用上面的示例,如果您的传感器的光束宽度为90度,则只需要其中两个,就可以在直线方向的两侧各成45度。如果您有更长距离的传感器,例如光束宽度为20度,则需要9个传感器才能覆盖相同的区域。

显然,光束宽度不是精确的测量值,因此光束重叠可能更安全。最后,传感器应对称安装在机器人的左右两侧之间。


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为了扩展thisismyrobot的答案,波束宽度确实很重要。但是,还有许多其他因素,例如环境的反射率(声学“亮度”),传输频率等。

虽然是从1988年开始的,但超声波传感器避障技术很好地应对了挑战-多年来,回声测距的物理方法似乎变化不大:)

生成机器人上的超声波声纳传感器文章介绍了超声波测距中一些更有趣的问题:波束形状和波瓣(请参见50kHz图)。

从那里,您应该访问这些关于光束特性和传感器选择的更详细的文章:

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