数事本与率用
数控技术
基于传感器应用技术的移动机器人研究
陈
(北方工业大学电气与控制工程学院北京100144)
摘要：本文简要描述了近年移动机器人研究的现状和热点同题，对与其密切相关的传感器应用技术,尤其是多传感器信息融合技术进行了简要分析，并详如介绍了本人在校研究工作的一部分，即研制了一辆配备了光线检测传感器和超声波测距传感器的两轮智能小车平台及其相关的实验最后展望了移动机器人未来的智能化发展方向。
关键词：移动机器人传感器智能化
中图分类号：TP23 1引言
文献标识码：A
近儿年，国外学者Murphy等曾提出利用情感计算模型(情感计算的概念是在1997年由MIT媒体实验室Picard教授提出)在传感马达级控制层面增强机器人个体的主动行为，从而无需集中规划即可在多机器人系统中产生团队的社会行为，并可极大降低通信要求。可见，传感器应用技术在移动机器人的研究领域中受到了越来越多的关注和重视。
传感器应用技术，特别是多传感器信息融合技术乃是近年来的研究热点。多传感器信息融合的目标是通过对各个传感器分别观测的信息的优化整合导出更为有效的信息。其原理就是利用计算机技术将来自多传感器或多源的信息和数据，在一定的优化准则下加以分析和综合，以完成所需要的决策和估计而进行的信息处理过程。
2基于传感器应用技术的移动机器人设计
2.1 MCU
本文中用51单片机对多个传感器检测到的外部信息进行实时采集与处理，使机器人能够对外部环境形成局部感知，进而驱动移动机构完成相应的任务目标，设计中力求用少的元件实现全的功能
该机器人系统在程序控制下，由AT89S52单片机协调各部分的正常运行，选用11.0592MHz的品振，其内部有EEPROM存储器，与 8031相比不用扩展外部存储器，从面减少外部电路连接，可及时对
表1电机转动状态编码表
左电机 ANIIN
0
右电机
IN
ANS
电机反转正英停止正转
右电机区转
运行状惠
正转
创
正转
表2光线检测模块与小车动作的逻辑关系表左侧光线传感器右侧光线传感器小车动作
0 0
收移日期：2016-0123
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图1实验情景
左转右转前行停止
文章编号:1007-9416(2016)03-0015-01
传感器检测到的外部信息进行快速准确地处理，并通过引用向电机驱动模块发出控制信号。
2.2电机驱动
电机驱动部分采用ST公司生产的一种高电压，大电流电机驱动芯片L298N。该器件主要特点是：可通过单片机的I/O输人改变芯片控制端的电平，即可对电机进行正反转、停止的操作，非常方便。
本设计中由于所用机器人机体为一由2个主动轮和1个从动的万向轮组成的小车车体，其驱动电机为2个直流电机，表1所列为电机转动状态的编码，
2.3目标追踪和避障检测
2.3.1光款电既光线检测传感器
光线检测模块是本设计的重要组成部分。该光线检测模块(一对被安置在车头左右两侧，控制策略为左边的检测到，车头调转向左；右边的检测到，车头调转向右；两个同时检测到，小车前行；两个均未检测到光线，小车不动，逻辑关系如表2所示。
2.3.2声演测单传赢器
该机器人应用DYP-ME007实现其避障功能。该模块被固定在车头正中，用以检测前方障碍物与小车的距离，同时移动机器人之间的直线跟踪问题中，其可起到相对定位的作用，以避免前后两车相撞。具体在编程使用时，需要注意该模块的特点和工作原理。
本设计中设定检测距离为5cm，即当机器人检测到距离前方障碍物不足该距离时，便向后倒退。
2.3.3链移动机器人按制算法综述
光敏电阻模块用于检测目标，因此主要是使小车能够灵活地调转车头以及直行；而超声波测距模块是用来避障，即做出向后倒退的动作。
3相关实验
如图1所示，实验中经过对光线检测模块上可调电位器的仔细调校，该移动机器人可灵活追踪光源的位置，并在离光源较近时，做出向后倒退的动作。现有实验表明，研究中所设计的移动机器人在多种传感器的综合利用下，实现了一定程度的信息融合，即当离光源较近时，机器人会出现前进后退的交错动作，而用光源主动靠近
它时，其总的运动龄势是向后退，不会与光源发生碰撞。 4结语
移动机器人是一个技术综合性极强的研究领域，在绝大部分移动机器人的电气控制结构中都可以看到传感器的存在。在人们的观念中，智能移动机器人应该能够通过自身对其工作环境、工作对象及其状态的认识，然后根据自身认知外部环境的结果来独立地进行决策，即驱动相应的机械结构实现任务目标。相信随着微电子技术，传感器技术，计算机技术以及相关技术的快速发展，基于传感器应用技术的移动机器人研究必将在机器人智能化的大潮中写下浓累
重彩的一笔。参考文献
[1]张露.李晓光.关于单片机控制恒温系统的设计与应用[J].南方职业教育学刊.2012(07).
作者简介：陈(1988一),男，河北保定人,在读硕士研究生,研究方向：移动机器人技术。