袁茂鸿，王 姝，林心如

（福州大学至诚学院，福建 福州 350002）

随着科技的日新月异，扫地机器人进入了人们的日常生活，扫地机器人的研究和应用也引起了人们的广泛关注。其中的避障技术是讨论的热门话题之一，这需要扫地机器人运用各类传感器检查周围环境，获取相对应的信息，然后通过获取到的信息转换成各种复杂的指令，控制扫地机器人在复杂环境中完成避障指令。避障技术的实现最基本应做到对环境的感知，而环境的感知往往通过传感器来获取周围的环境信息，包括大小、位置以及材质。通过传感器收到的信息传回“大脑”，并及时对当前环境进行分析后，做出最优解，反馈给驱动部分，达到避障作用。

1 超声波传感器测距避障原理

超声波简单来说是一种频率高于20kHz 的声波，属于机械波的一种，其反射性强、能量集中、具有良好的定向性，在各个领域均有广泛应用。超声波的振动方向可简单的分为横波和纵波两种。超声波在固体、液体、气体等介质中传播时，衰减很少，且穿透能力较强。超声波传感器的主要工作原理是通过传感器对前方发出超声波，当遇到障碍物时，通过介质表面进行发射，传感器将捕捉并接收到一部分被放射回来的超声波，并转化为电信号。从发射到接收超声波所间隔的时间（T）和传感器与前方障碍物的距离（S）成正比，超声波以声波的速度（V）在介质中传播，可由式（1）算出传感器与前方障碍物之间的距离：