機器人常用避障傳感器

機器人避障的第一步，是讓機器人能夠感知周圍環境。一般來說，我們需要通過傳感器給機器人提供周圍環境的參數指標。例如障礙物的尺寸、形狀和位置等。目前避障使用的傳感器各種各樣，其特點和適用範圍也不同。根據不同的原理，可分為：超聲波傳感器、紅外傳感器、激光傳感器和視覺傳感器等。

1）超聲波傳感器
超聲波傳感器的原理是：先發出超聲波，然後檢測反射波的延遲，根據聲速計算目標與物體之間的距離。由於超聲波在空氣中的速度和濕度，溫度有關，在實踐中，需要考慮到這些因素的變化。另外，超聲波傳感器的有效距離，一般小於10m，並且會有最小約幾十毫米的檢測盲點，它隻能用於小型項目。超聲波傳感器成本低廉，技術成熟，原理簡單，是最常用的傳感器。

2）紅外傳感器
紅外傳感器大多基於三角測量原理。發射器以一定的角度向待測物體發射紅外光束，被物體反射回來後用另一個接收器檢測到，會得到一個偏移值。利用幾何關係可以根據發射角度計算得到傳感器與物體的距離。常見的紅外傳感器的測量距離都比較近，小於超聲波傳感器的距離。另外，對於透明的物體（例如玻璃等）紅外線會穿透的材質，紅外傳感器是無法檢測距離的。

3）激光傳感器
激光傳感器原理類似前一個方法，隻是用激光替代了紅外線來測量距離。常用的測距方式是由發射器發出持續時間很短的脈衝激光，由接收器接收返回的信號，根據入射波與反射波的延時，測出與目標的實際距離。由於光速比聲速快很多，這種測量方式往往用於大型測量，如航天研究中，而並不適合對精度要求很高的領域。

4）視覺傳感器
視覺傳感器利用多個傳感器聯合使用，通過複雜的算法模擬計算出物體的形狀、速度、距離等。這種方法雖然探測範圍比較寬闊，獲取信息量也大，但是對機器人內置的處理器的要求比較高，且由於處理時間的存在，導致對環境的實時反應差。此外，它也會收到霧霾等光學因素的幹擾。