CN108519603A - 适用于机器人的避障测距系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于机器人的避障测距系统，包括：超声波发射器，其设置于机器人上，用于发射超声波信号；超声波接收器，其设置于机器人上，用于接收反射的超声波信号；控制模块，控制模块通信连接于超声波发射器和超声波接收器，通过功率放大电路驱动超声波发射器发射超声波信号，并依据接收到反射的超声波信号的时间，获取距离信息。采用本发明提供的机器人跨越障碍的系统，单片机内置程序产生脉冲信号，并将所述脉冲信号由超声波发射器发射出去，利用超声波接收器接收反射的超声波信号，并依据超声波发送与接收之间的时间差，判断机器人于障碍物之间的距离，实现了机器人的主动避障。
Description
技术领域
本发明属于机器人领域，更具体地，涉及一种适用于机器人的避障测距系统。
背景技术
机器人(Robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。目前大多数机器人的避障效果不够理想，自主性不够，往往需要人工辅助实现某些障碍物的绕行。因此，有必要开发一种机器人避障测距系统，能够更简单精确地实现机器人自主避障，提升了机器人的使用寿命，
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的是提出了一种适用于机器人的避障测距系统，简单精确地实现机器人自主避障，提升了机器人的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明提供一种适用于机器人的避障测距系统，包括：超声波发射器，其设置于所述机器人上，用于发射超声波信号；超声波接收器，其设置于所述机器人上，用于接收反射的超声波信号；控制模块，所述控制模块通信连接于所述超声波发射器和所述超声波接收器，通过功率放大电路驱动所述超声波发射器发射所述超声波信号，并依据接收到反射的超声波信号的时间，获取距离信息。
优选地，所述控制模块为单片机。
优选地，所述单片机通过内置程序控制发射脉冲的脉冲个数和时间间隔。
优选地，所述脉冲通过所述单片机的I/O输出至所述超声波发射器。
优选地，所述单片机的I/O口的上拉电流不大于20mA。
优选地，所述超声波的频率为40kHz。
优选地，所述控制模块和所述超声波接收器之间还设置有整形电路，通过所述整形电路对接收到的超声波信号进行降噪处理。
优选地，机器人于障碍物之间的距离D表示为：
D＝c·t/2(1)
其中，c为超声波在介质中的传输速度；t为超声波发射到返回的时间间隔。
采用本发明提供的机器人跨越障碍的系统，单片机内置程序产生脉冲信号，并将所述脉冲信号由超声波发射器发射出去，利用超声波接收器接收反射的超声波信号，并依据超声波发送与接收之间的时间差，判断机器人于障碍物之间的距离，实现了机器人的主动避障。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了适用于机器人的避障测距系统的示意图。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明提供一种适用于机器人的避障测距系统，包括：超声波发射器，其设置于机器人上，用于发射超声波信号；超声波接收器，其设置于机器人上，用于接收反射的超声波信号；控制模块，控制模块通信连接于超声波发射器和超声波接收器，通过功率放大电路驱动超声波发射器发射超声波信号，并依据接收到反射的超声波信号的时间，获取距离信息。
作为优选方案，控制模块为单片机。
作为优选方案，单片机通过内置程序控制发射脉冲的脉冲个数和时间间隔。
作为优选方案，超声波的频率为40kHz。
作为优选方案，脉冲通过单片机的I/O输出至超声波发射器。
具体地，单片机软件产生40kH脉冲，经过I/O口输出至，驱动超声波发射器的探头发射超声波。
作为优选方案，单片机的I/O口的上拉电流不大于20mA。
具体地，单片机的I/O口的上拉电流不大于20mA，但是超声波发射器的最小驱动电流比它高，所以需要设置三极管放大电路对发射信号进行放大，这样可以很好的将超声波发射出去。
作为优选方案，控制模块和超声波接收器之间还设置有整形电路，通过整形电路对接收到的超声波信号进行降噪处理。
作为优选方案，机器人于障碍物之间的距离D表示为：
D＝c·t/2(1)
其中，c为超声波在介质中的传输速度；t为超声波发射到返回的时间间隔。
实施例1
如图1所示，本发明提供一种适用于机器人的避障测距系统，包括：超声波发射器，其设置于机器人上，用于发射超声波信号；超声波接收器，其设置于机器人上，用于接收反射的超声波信号；控制模块，控制模块通信连接于超声波发射器和超声波接收器，通过功率放大电路驱动超声波发射器发射超声波信号，并依据接收到反射的超声波信号的时间，获取距离信息；其中，控制模块为单片机；单片机通过内置程序控制发射脉冲的脉冲个数和时间间隔；脉冲通过单片机的I/O输出至超声波发射器；单片机的I/O口的上拉电流不大于20mA；超声波的频率为40kHz；控制模块和超声波接收器之间还设置有整形电路，通过整形电路对接收到的超声波信号进行降噪处理。
机器人于障碍物之间的距离D表示为：
D＝c·t/2(1)
其中，c为超声波在介质中的传输速度；t为超声波发射到返回的时间间隔。
通过公式(1)即可获得机器人于障碍物之间的距离。
采用本发明提供的机器人跨越障碍的系统，单片机内置程序产生脉冲信号，并将所述脉冲信号由超声波发射器发射出去，利用超声波接收器接收反射的超声波信号，并依据超声波发送与接收之间的时间差，判断机器人于障碍物之间的距离，实现了机器人的主动避障。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (8)
1.一种适用于机器人的避障测距系统，其特征在于，包括：
超声波发射器，其设置于所述机器人上，用于发射超声波信号；
超声波接收器，其设置于所述机器人上，用于接收反射的超声波信号；
控制模块，所述控制模块通信连接于所述超声波发射器和所述超声波接收器，通过功率放大电路驱动所述超声波发射器发射所述超声波信号，并依据接收到反射的超声波信号的时间，获取距离信息。
2.根据权利要求1所述的适用于机器人的避障测距系统，其中，所述控制模块为单片机。
3.根据权利要求2所述的适用于机器人的避障测距系统，其中，所述单片机通过内置程序控制发射脉冲的脉冲个数和时间间隔。
4.根据权利要求3所述的适用于机器人的避障测距系统，其中，所述脉冲通过所述单片机的I/O输出至所述超声波发射器。
5.根据权利要求2所述的适用于机器人的避障测距系统，其中，所述单片机的I/O口的上拉电流不大于20mA。
6.根据权利要求1所述的适用于机器人的避障测距系统，其中，所述超声波的频率为40kHz。
7.根据权利要求1所述的适用于机器人的避障测距系统，其中，所述控制模块和所述超声波接收器之间还设置有整形电路，通过所述整形电路对接收到的超声波信号进行降噪处理。
8.根据权利要求1所述的适用于机器人的避障测距系统，其中，机器人于障碍物之间的距离D表示为：
D＝c·t/2 (1)
其中，c为超声波在介质中的传输速度；t为超声波发射到返回的时间间隔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810190752.7A CN108519603A (zh) | 2018-03-08 | 2018-03-08 | 适用于机器人的避障测距系统 |
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