杨芳沛，李伟光，郑少华，刘维民

（华南理工大学 机械与汽车工程学院，广东 广州 510640）

AGV全称Automated Guided Vehicles，是一种装有自动导引装置，能够沿规定的路径行驶，具有编程和停车选择装置、安全保护装置以及各种物料移载功能的自动导航车[1]。障碍物检测是自动导航车研究的一个基本问题，是实现安全、正常工作的前提。超声波传感器以其价格低廉、测距精度高、测量稳定、体积小等优点，被广泛用于AGV的避障检测[2]。本文以超声波传感器为基础，结合CAN总线技术，设计一种AGV避障模块，实现准确、有效、稳定的障碍物检测，确保AGV的安全运行。

1 超声波传感器波束角测量

该避障模块使用的超声波传感器内部以渡越时间法[3]进行测距，并自带温度传感器对测量结果进行校正，能够对2 cm至4.5 m距离范围内的障碍物实现准确的距离测量。开始测量时，控制器通过UART向超声波传感器的TX引脚输入触发信号，传感器发送探头启动并发射超声波脉冲，然后接收探头进入回波检测状态。在接收探头检测到回波信号后，结合温度补偿计算测距结果，并通过传感器的RX引脚输出距离测量数据。

1.1 超声波传感器测距数据采集

由于超声波传感器的探测波束角较小，在其实际应用中，一般使用多个传感器组成传感器阵列[4]，以扩大探测范围。超声波传感器阵列的构建，须解决传感器在AGV上的布局问题，具体来说就是传感器数量和安装间距的选择问题。传感器数量和安装间距的选择须根据最小盲区要求确定，而超声波传感器的探测波束角是计算盲区的重要参数，因此需要设计实验测量传感器的探测波束角。……