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超声波传感器在机器人中的应用研究解析.docx
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超声波传感器在机器人中的应用研究解析.docx
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内容摘要...............................................................
I
Abstract.................................................................
II
1 导
言.................................................................
1
1.1 超 声 波 传 感 器 的 应 用 的 现
状.............................................
1
1.2 超 声 波 传 感 器 应 用 的 发 展 趋
势...........................................
2
1.3 超 声 波 传 感 器 在 机 器 人 应 用 的 研 究 背 景 与 意
义.............................
2
1.4 本 文 所 研 究 的 主 要 内
容.................................................
3
2 系 统 方 案 设
计.........................................................
4
2.1 理 论 依
据.............................................................
4
2.2 方 案 论
证.............................................................
8
2.3 设 计 思
路.............................................................
10
2.4 应 用 方
案.............................................................
11
3 系 统 硬 件 电 路 设
计.....................................................
17
3.1 单 片
机...............................................................
17
3.2 超 声 波 传 感 器 的 选 型 与 设
计.............................................
18
3.3 超 声 波 传 感 器 接 口 电 路 设
计.............................................
21
3.4 伺 服 电 机 模
块.........................................................
25
3.5 其 它 扩 展 模
块.........................................................
25
4 系 统 软 件 设
计 .......................................................
27
4.1 软 件 设 计 总 体 思
路.....................................................
27
4.2 软 件 设 计 流
程.........................................................
28
4.3 设 计 的 主 要 程
序.......................................................
29
5 测 试 结 果 及 分
析.......................................................
33
5.1 测 试 环
境.............................................................
33
5.2 测 试 结
果.............................................................
34
5.3 测 试 结 果 分
析.........................................................
37
6 结 论 与 展
望...........................................................
39
6.1 总
结.................................................................
39
6.2 展
望.................................................................
39
参 考 文
献................................................................
41
附
录....................................................................
43
附 录 A 超 声 波 传 感 器 电 路
图...............................................
43
附 录 B 总 体 硬 件 电 路
图....................................................
44
附 录 C 开 题 报
告..........................................................
45
附录 D 程序清单见另册
附录 E 系统测试视频见附件光盘
致
谢 ...................................................................
51
内容摘要:超声波传感器技术正在不断地发展,其生产技术在不断地进步,可靠
性和准确性得到提高且价格越来越便宜,已广泛应用在各个领域中,本文就超声
波传感器在机器人上的应用进行了研究。
本文首先对超声波传感器技术的应用和发展做了详细的研究,研究了在机器
人上应用的可能性和现实性。其次对超声波测距技术进行了研究,对超声波传感
器在移动机器人上的应用进行了方案设计和论证,确定了机器人的避障控制策略。
分析了将超声波测距避障系统的应用前景,最后完成了比较复杂的超声波应用系
统的硬件设计,并且设计编写了超声波应用系统的软件程序,实现了基于超声波
测距的移动机器人的测距和避障系统。并完成了机器人测距避障的测试,测试结
果表明了设计理论的客观性和装置的可行性。
关键词:超声波传感器;智能移动机器人;测距;避障
Abstract: Ultrasonic sensors technology is constantly developing, and its production
technology continues to progress. Its reliability and accuracy has been improved, but
the price is getting cheaper, it has been widely used in many fields. This paper is
researched on application of ultrasonic sensors in robots.
Firstly, a detailed research of the application and development of ultrasonic
sensor technology has been done, and studied on the possibility of robotic
applications and reality. Secondly, researched on the technology of ultrasonic ranging,
demonstrates the ultrasonic sensor’s application solutions on mobile robot,
determined the intelligent robot obstacle avoidance control strategy. Analysis of the
prospects for ultrasonic ranging obstacle avoidance system. Finally, completed a
relatively complex hardware design and software design, realized the ultrasonic
ranging and obstacle avoidance system based on mobile robot. And completed the
distance of the robot obstacle avoidance test, the test results show the feasibility of
objectivity and device design theory.
Key Words: Ultrasonic sensors;Intelligent mobile robot;Ranging;Avoid obstacles
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