甘富升

（西南科技大学，四川绵阳 621000）

1 总体方案论述

根据设计要求，该NAO机器人需实现识别障碍与哨声，以及能够完成快速的行走过程。故本设计将整个项目细分成了几个模块，针对每个模块精准的进行设计，可以提高效率而且更有针对性。本设计主要分为障碍识别处理、哨声识别处理、快速行走设计。

2 详细实施过程

2.1 障碍识别处理

2.1.1 测距原理

声纳传感器的测距工作原理：声纳激发出一束很窄的超声波在空气中传播，当遇到障碍物时，超声被返回。根据超声波的传递时间就能准确的计算出障碍物的相对的距离。

首先将声纳的INIT信号拉到高电平，此时声纳换能器将激发出超声波。INIT信号高电平的时间可以由用户来设定。如下图所示的INIT信号的高电平的时间是32ms。高电平的时间与需要测量的最长距离有关。当超声波遇到障碍物时，超声波将被返回，声纳传感器检测到回波信号后，将ECHO置为高电平。当INIT信号变为低电平时，ECHO同时也变为低电平。因此可以计算障碍物的距离；障碍物的距离=（INIT高电平时间一ECHO高电平的时间）*声纳速度/2。

图3 -1 测距原理

2.1.2 避障步骤

步骤1、发射声波。

声波发射模块首先发射声波。声波发射模块所发射的信号为一组声波信号，其发射周期为T，发射脉冲数为N，每一声波信号的形式为p(t)，当发射脉冲数N为2时，所述发射信号采用如下表示：

其中Δ表示同一周期两个脉冲之间的间隔，p(t)可以为任意信号形式。

步骤2、接收回波信号。

声波发射完成后延迟一定的时旬，开始接收声信号。……