機(jī)器人定位的室內(nèi)超聲測(cè)距系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文詳細(xì)介紹了一種用于機(jī)器人定位的室內(nèi)超聲測(cè)距系統(tǒng)。系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量超聲波脈沖在壓電超聲波傳感器和目標(biāo)物體之間的渡越時(shí)間來(lái)測(cè)量目標(biāo)物體的距離,并且通過(guò)監(jiān)控環(huán)境溫度和執(zhí)行實(shí)時(shí)的溫度補(bǔ)償對(duì)超聲波的傳播速度進(jìn)行校正。本系統(tǒng)可用于機(jī)器人定位,并可與遙測(cè)遙控系統(tǒng)配合使用,有較廣闊的應(yīng)用前景。
　　作者主要完成的工作包括:
　　1.論文調(diào)研了超聲波測(cè)距技術(shù)的現(xiàn)狀和進(jìn)展,給出了自動(dòng)測(cè)量目標(biāo)物體距離的整體設(shè)計(jì),文中就可能影響本系統(tǒng)測(cè)量精度的因素

2、進(jìn)行了詳盡的分析并給出了相應(yīng)的解決措施。
　　2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用雙比較器整形電路確定回波前沿,同時(shí),采用一個(gè)數(shù)字式溫度傳感器DS18B20實(shí)時(shí)測(cè)量環(huán)境溫度,以實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償,從而提高超聲測(cè)距的準(zhǔn)確度。
　　3.系統(tǒng)采用軟件延時(shí)的方法,避開(kāi)從發(fā)射傳感器不經(jīng)反射直接傳播到接收傳感器的超聲信號(hào),從而避開(kāi)這一段盲區(qū);同時(shí),也通過(guò)軟件設(shè)計(jì)消除硬件電路的時(shí)間延遲。
　　4.在硬件電路的設(shè)計(jì)中,針對(duì)超聲波振幅在傳播時(shí)呈指數(shù)衰減的特性,最

3、大限度地提高驅(qū)動(dòng)能力,對(duì)回波進(jìn)行多級(jí)放大,同時(shí)采用溫度補(bǔ)償電路和雙比較器整形電路。
　　5.在軟件設(shè)計(jì)上,采用了模塊化程序設(shè)計(jì)思想,對(duì)軟件的這種處理能使軟件的結(jié)構(gòu)清晰,有利于軟件的調(diào)試和修改。
　　6.本文完成了硬件部分的整體電路設(shè)計(jì)和制作,軟件部分的程序流程及源程序編寫(xiě),研制出了實(shí)驗(yàn)樣機(jī),并對(duì)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)進(jìn)行調(diào)試、實(shí)驗(yàn)、得出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論,該系統(tǒng)對(duì)室內(nèi)有限范圍的距離測(cè)量具有較高的精度和可靠性,最后分析了誤差產(chǎn)生的原因并提出了