移动机器人的避障实验设计+源程序+流程图(8)
PSD传感器输出电压与距离关系如图4，从图中可以看出电压与距离不是线性的关系，需要根据参数值做拟合算法。
图 4 PSD传感器输出电压与距离关系
4移动机器人的建模
4.1移动机器人的运动学建模
在这个设计中，包括了两部分的建模，一个是机器人运动平台的运动学建模。许多实际系统需要考虑到与外部环境的接触因素，因而常带有一定的约束条件，被称为受限系统。通常约束条件可以归结为完整约束和非完整约束两类。完整约束是指能够以点的直角坐标及时间的解析方程表示的约束。其一般形式可表示为： ；非完整约束是指以不可积分的微分方程表示的约束，其一般形式可表示为： ，其不可积性在于它的左边不可能成为某个仅是坐标的函数的全微分。相应的，人们称具有完整约束的系统为完整系统，具有非完整约束的系统为非完整系统。非完整系统大量存在，如在桌面滚动的硬币、在公路上行驶的汽车等。本文假设移动机器人的驱动轮在地面上作纯滚动，不考虑车轮与地面之间的相对滑动，因而移动机械手是受非完整约束的。
点 为移动机器人的几何中心；点 为两驱动轮轴的中点； 为两个驱动轮之间的距离； 为驱动轮的半径； 为平台的航向角； 为左驱动轮的转角； 为右驱动轮的转角； 为左驱动轮的速度； 为右驱动轮的速度； 为 点的速度； ， 分别表示左右履带相对于地面实际位移滑动参数，它们的引入是为了估计履带与地面之间的相互作用。
（2）
将（1）代入(2)得： （3）
为履带式平台的角速度，则 （4）
与主动轮的转速具有如下关系： （5）
将（1）代入(5)得： （6）
在坐标轴x,y上的分量分别为：
由（6）式和（7）式可得： （8）
4.2移动机器人的避障算法建模
在这次设计中，我采用的避障方法与传统的不太一样，只是单一的利用一个红外的探头来检测数据，达到避障的目的。避障方法是：红外在扫描过程中边扫描边测距离，若检测到某一时刻距离值发生变化（之前会设定一个数值），则可以记录下这一变化的数值为距离为l，小车转向，继续边转边测，当某一时刻距离值不再变化，则记录下这一变化的数值为距离m，可以算出小车转的角度为ɑ，ɑ= ，小车继续转向，当小车的边缘，以几何中点为中心做圆周运动，当转到障碍物边缘时，可以得出一个角度ß，ß= ，ß为一固定值。a为小车的边长，b是小车的宽。可以用直尺测得小车的长是24cm，宽是19.5cm。我们可以计算得到小车的算法模型。建好模型之后就可以编程了。
模型图如图5所示
图5 避障模型图
5移动机器人的编程
5.1机器人科技创新平台的构成