AGV機器人常用傳感器及相關技術

2016-11-09 15:41:07 來源:網絡 編輯:www.si97n.cn
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  移動機器人是機器人的重要研究領域,人們很早就開始移動機器人的研究。世界上第一臺真正意義上的移動機器人是斯坦福研究院(SRI)的人工智能中心于1966年到1972年研制的,名叫Shakey,它裝備了電視攝像機、三角測距儀、碰撞傳感器、驅動電機以及編碼器,并通過無線通訊系統由二臺計算機控制,可以進行簡單的自主導航。Shakey的研制過程中還誕生了兩種經典的導航算法:A*算法(theA*searchalgorithm)和可視圖法(thevisibilitygraphmethod)。雖然Shakey只能解決簡單的感知、運動規劃和控制問題,但它卻是當時將AI應用于機器人的最為成功的研究平臺,它證實了許多通常屬于人工智能(AritificialIntelligence,AI)領域的嚴肅的科學結論。從20世紀70年代末開始,隨著計算機的應用和傳感技術的發展,以及新的機器人導航算法的不斷推出,移動機器人研究開始進入快車道。

  移動機器人智能的一個重要標志就是自主導航,而實現機器人自主導航有個基本要求——避障。下面讓我們來了解一下移動機器人的避障,避障是指移動機器人根據采集的障礙物的狀態信息,在行走過程中通過傳感器感知到妨礙其通行的靜態和動態物體時,按照一定的方法進行有效地避障,最后達到目標點。
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  實現避障與導航的必要條件是環境感知,在未知或者是部分未知的環境下避障需要通過傳感器獲取周圍環境信息,包括障礙物的尺寸、形狀和位置等信息,因此傳感器技術在移動機器人避障中起著十分重要的作用。避障使用的傳感器主要有超聲傳感器、視覺傳感器、紅外傳感器、激光傳感器等。
  移動機器人避障常用的傳感器
  1、激光傳感器
  激光測距傳感器利用激光來測量到被測物體的距離或者被測物體的位移等參數。比較常用的測距方法是由脈沖激光器發出持續時間極短的脈沖激光,經過待測距離后射到被測目標,回波返回,由光電探測器接收。根據主波信號和回波信號之間的間隔,即激光脈沖從激光器到被測目標之間的往返時間,就可以算出待測目標的距離。由于光速很快,使得在測小距離時光束往返時間極短,因此這種方法不適合測量精度要求很高的(亞毫米級別)距離,一般若要求精度非常高,常用三角法、相位法等方法測量。
  2、視覺傳感器

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