[发明专利]超声波避障系统

说明书

本发明公开了一种超声波避障系统，包括：超声波传感器，超声波传感器设置于机器人上，其包括发射单元和接收单元，超声用于发射和接收超声波；超声波接收电路，其连接于接收单元，用于对接收到的超声波进行降噪处理；控制模块，其通信连接于超声波传感器，依据发射超声波与接收超声波之间的时间差，计算机器人于障碍物之间的距离。采用本发明提供的超声波避障系统，利用设置在机器人上的超声波传感器，发射和接收超声波，并利用接收到的超声波进行降噪处理，通过控制模块依据发射超声波与接收超声波之间的时间差，计算机器人于障碍物之间的距离，实现机器人的主动避障。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，更具体地，涉及一种超声波避障系统。

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，有必要开发一种超声波避障系统，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超声波避障系统，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，本发明提供一种超声波避障系统，包括：超声波传感器，所述超声波传感器设置于机器人上，其包括发射单元和接收单元，所述超声用于发射和接收超声波；超声波接收电路，其连接于所述接收单元，用于对接收到的超声波进行降噪处理；控制模块，其通信连接于所述超声波传感器，依据发射超声波与接收超声波之间的时间差，计算机器人于障碍物之间的距离。

优选地，所述超声波传感器为8个，分别设置于机器人的左侧、左前侧、前侧、右前侧、右侧、右后侧、后侧和左后侧。

优选地，所述超声波接收电路依次包括：前置放大电路、限幅放大电路、带通滤波电路、峰值检波电路和施密特整形输出电路，用于进行降噪处理。

优选地，通过渡越时间法获得障碍物与机器人之间的距离。

优选地，所述渡越时间法表示为：

D＝c·t/2 (1)

其中，D表示为机器人于障碍物之间的距离；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。

优选地，超声波在介质中的传输速度c表示为：

其中，T为环境摄氏温度。

本发明的有益效果在于：利用设置在机器人上的超声波传感器，发射和接收超声波，并利用接收到的超声波进行降噪处理，通过控制模块依据发射超声波与接收超声波之间的时间差，计算机器人于障碍物之间的距离，实现机器人的主动避障。

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示出了超声波避障系统的示意图。

附图标记说明

101、控制模块；102、超声波传感器；103、超声波接收电路；104、发射单元；105、接收单元。

具体实施方式