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超聲波移動機器人導航設計方法

摘要:使用新型超聲波傳感器,設計和開發(fā)基于ARM9和嵌入式linux的輪式移動機器人平臺,作為未知環(huán)境下的避障導航系統(tǒng)。

本文著重介紹超聲波傳感器的實現(xiàn)原理,機器人平臺中的整個軟件實現(xiàn)過程以及控制機器人行走的實現(xiàn)方法。

1簡介從英國進口的SRF05超聲波傳感器用于項目開發(fā)。

與常用的超聲波傳感器相比,其回聲反饋和測距方法具有特殊性。

在ARM中也很難實現(xiàn),但是傳感器具有很高的精度。

達到1厘米,因此使用此傳感器卸下了用于短距離測量的紅外測距模塊,從而節(jié)省了硬件資源。

機器人的最小系統(tǒng)是觸摸屏模塊,超聲波模塊,相機圖像采集模塊和直流電動機閉環(huán)控制系統(tǒng)。

測距是整個系統(tǒng)中最重要的部分,它直接影響電機運行距離的精度,在有效范圍內進行圖像采集控制。

整個系統(tǒng)在ARM9和Linux平臺上完成,并且每個模塊都以設備驅動的方式實現(xiàn),以使對模塊的控制更加方便。

2 SRF05超聲波測距方法提供10us脈沖來觸發(fā)超聲波傳感器。

SRF05將發(fā)出8個周期為40khz的超頻脈沖。

此時,回波端口上的電平在回波中變高,并且計時器在此時啟動。

計時,等到回聲變低以證明有障礙物時,此時停止計時,高脈沖的寬度與測距距離成正比,超聲范圍的有效范圍為1cm?4m,因此如果沒有障礙物或障礙物如果大于4m,回聲仍將變?yōu)榈碗娖健?/p>

此時,計時器時間為30毫秒。

因此,在測距期間,計時器的周期應大于30ms,以有效進行測距。

的原理如圖1所示。

3超聲波測距軟件的實現(xiàn)圖2給出了超聲波測距的流程圖。

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