自主式移动机器人设计开题报告(4)
超声波传感器会发射一组高频声波，一般为40~50kHz，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点，一般商用超声传感器准确度在98%~99.1%之间变化。超声波也有一些缺点，对波束的宽窄需要考虑、反射问题、噪声和交叉、带宽等。
(2)激光传感器
先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号。激光传感器有测量范围广，响应速度快；远距离测量无需反光板；测量精度高量程大等等优点，相对于超声波传感器，它有了重大的改进。
(3)红外传感器
红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，利用的红外测距传感器LDM301发射出一束红外光，在照射到物体后形成一个反射的过程，反射到传感器后接收信号，然后利用CCD图像处理接收发射与接收的时间差的数据。经信号处理器处理后计算出物体的距离。其具有远距离测量，在无反光板和反射率低的情况下能测量较远的距离；有同步输入端，可多个传感器同步测量；测量范围广，响应时间短；外形设计紧凑，易于安装，便于操作等优点。
考虑到本设计中对距离控制精度要求不高，而且还有CCD图像系统，而且超声波传感器和红外线传感器价格都比较便宜，所以，这两个传感器都比较适合。本设计最终选用超声波传感器。
3.4.5控制器模块
实现图像处理的主要方式有：
(1) 在通用计算机上用软件实现图像处理
(2) 在通用计算机系统中加入专用的加速处理
(3) 利用通用单片机；
(4) 利用专用DSP芯片；
(5) 利用通用可编程DSP芯片。
在众多图像处理方式中，最常用的是第1种，但此种方式要占用CPU几乎全部的处理能力，速度相对较慢，不适于实时处理，需要对其加以改进：而其他几种方式各有不足，如第2种方式不适于嵌入式应用，专业性较强，应用种方式适于数字控制等不太复杂的数字信号处理，受到限制；第3种方式适于数字控制等不太复杂的数字信号处理，不适合计算较大的图像数据处理；第4种方式因为采用的是专用DSP芯片，故其应用范围受限，系统不够灵活，无法进行算法的升级与更新；第5种方式必须要用能充分考虑DSP内部并行性的汇编语言进行编制DSP程序，具有一定困难。但是，公司为了解决这个问题，推出了一个开放、具有强大集成能力的开发环境 (CCS)。它采用了由先进的开发工具组成的直观系统，使用CCS提供的工具．开发者可以非常方便地对DSP软件进行设计、编码、编译、调试、跟踪和实时性分析，可有效减少DSP编程时间。
综上所述，利用通用可编程DSP芯片图像处理较之其他方式具有一定的优越性，而且DSP芯片采用不同于普通单片机的体系结构，具有一 些显著特点
3.4.6电机的选择
对于移动机器人而言，考虑其移动性，机器人一般自身携带电池，因此所采用的驱动电机也以直流电机为主。
控制用电机（控制方式） 优点 缺点
步进电机（开环控制） 驱动控制电路简单，可靠性高，文护容易 动作慢，振动、噪声大，效率低
步进电机（闭环控制） 驱动控制电路比无刷DC伺服电机简单，响应速度快，保养容易 效率稍低
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