摘要：使用新型超聲波傳感器，設(shè)計(jì)和開發(fā)基于ARM9和嵌入式linux的輪式移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)，作為未知環(huán)境下的避障導(dǎo)航系統(tǒng)。本文著重介紹超聲波傳感器的實(shí)現(xiàn)原理，機(jī)器人平臺(tái)中的整個(gè)軟件實(shí)現(xiàn)過程以及控制機(jī)器人行走的實(shí)現(xiàn)方法。
1簡介從英國進(jìn)口的SRF05超聲波傳感器用于項(xiàng)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(shí)現(xiàn)，但是傳感器具有很高的精度。達(dá)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(jī)器人的最小系統(tǒng)是觸摸屏模塊，超聲波模塊，相機(jī)圖像采集模塊和直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)。測距是整個(gè)系統(tǒng)中最重要的部分，它直接影響電機(jī)運(yùn)行距離的精度，在有效范圍內(nèi)進(jìn)行圖像采集控制。
整個(gè)系統(tǒng)在ARM9和Linux平臺(tái)上完成，并且每個(gè)模塊都以設(shè)備驅(qū)動(dòng)的方式實(shí)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(gè)周期為40khz的超頻脈沖。此時(shí)，回波端口上的電平在回波中變高，并且計(jì)時(shí)器在此時(shí)啟動(dòng)。
計(jì)時(shí)，等到回聲變低以證明有障礙物時(shí)，此時(shí)停止計(jì)時(shí)，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?。此時(shí)，計(jì)時(shí)器時(shí)間為30毫秒。
因此，在測距期間，計(jì)時(shí)器的周期應(yīng)大于30ms，以有效進(jìn)行測距。的原理如圖1所示。
3超聲波測距軟件的實(shí)現(xiàn)圖2給出了超聲波測距的流程圖。