測距傳感器技術(shù)在移動機(jī)器人避障中起著十分重要的作用。避障使用的傳感器主要有超聲傳感器、視覺傳感器、紅外傳感器、激光雷達(dá)傳感器等。

　　移動機(jī)器人智能的一個重要標(biāo)志就是自主導(dǎo)航，而實現(xiàn)機(jī)器人自主導(dǎo)航有個基本要求——避障與路徑規(guī)劃。下面讓我們來了解一下移動機(jī)器人的避障，避障是指移動機(jī)器人根據(jù)采集的障礙物的狀態(tài)信息，在行走過程中通過傳感器感知到妨礙其通行的靜態(tài)和動態(tài)物體時，按照一定的方法進(jìn)行有效地避障，最后達(dá)到目標(biāo)點。

　　實現(xiàn)避障與導(dǎo)航的必要條件是環(huán)境感知，在未知或者是部分未知的環(huán)境下避障需要通過傳感器獲取周圍環(huán)境信息，包括障礙物的尺寸、形狀和位置等信息，因此傳感器技術(shù)在移動機(jī)器人避障中起著十分重要的作用。避障使用的傳感器主要有超聲傳感器、視覺傳感器、紅外傳感器、激光傳感器等。

　　移動機(jī)器人避障常用的傳感器

　　1、激光雷達(dá)傳感器

　　激光測距傳感器利用激光相于性和單一性來測量到被測物體的距離或者被測物體的位移等參數(shù)。比較常用的方法是飛行時間法（TOF）、三角法、相位法等方法測量。再利用旋轉(zhuǎn)等方式對周圍進(jìn)行連續(xù)掃描獲取精準(zhǔn)的周邊地圖，從而進(jìn)行避障，是末來移動機(jī)器人首選的傳感器，目前主要是成本高。

　　2、視覺傳感器

　　視覺傳感器的優(yōu)點是探測范圍廣、獲取信息豐富，實際應(yīng)用中常使用多個視覺傳感器或者與其它傳感器配合使用，通過一定的算法可以得到物體的形狀、距離、速度等諸多信息。或是利用一個攝像機(jī)的序列圖像來計算目標(biāo)的距離和速度，還可采用一些算法，根據(jù)一個鏡頭的運動圖像來計算機(jī)器人與目標(biāo)的相對位移。但在圖像處理中，邊緣銳化、特征提取等圖像處理方法計算量大，實時性差，對處理機(jī)要求高。且視覺測距法檢測不能檢測到玻璃等透明障礙物的存在，另外受視場光線強(qiáng)弱、煙霧的影響很大。

　　3、紅外傳感器

　　大多數(shù)紅外傳感器測距都是基于三角測量原理。紅外發(fā)射器按照一定的角度發(fā)射紅外光束，當(dāng)遇到物體以后，光束會反射回來，如圖所示。反射回來的紅外光線被CCD檢測器檢測到以后，會獲得一個偏移值L，利用三角關(guān)系，在知道了發(fā)射角度α，偏移距L，中心矩X，以及濾鏡的焦距f以后，傳感器到物體的距離D就可以通過幾何關(guān)系計算出來了。紅外傳感器的優(yōu)點是不受可見光影響，白天黑夜均可測量，角度靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、價格較便宜，可以快速感知物體的存在，但測量時受環(huán)境影響很大，物體的顏色、方向、周圍的光線都能導(dǎo)致測量誤差，測量不夠精確。

　　4、超聲波傳感器

　　超生波傳感器檢測距離原理是測出發(fā)出超聲波至再檢測到發(fā)出的超聲波的時間差，同時根據(jù)聲速計算出物體的距離。由于超聲波在空氣中的速度與溫濕度有關(guān)，在比較精確的測量中，需把溫濕度的變化和其它因素考慮進(jìn)去。超聲波傳感器一般作用距離較短，普通的有效探測距離都在5-10m之間，由于發(fā)散角大空間分辨率小，對于物體形狀很難識別。

　　綜上所述，我們認(rèn)為激光雷達(dá)傳感器是移動機(jī)器人避障與導(dǎo)航首選。隨著激光技術(shù)的發(fā)展，國產(chǎn)化進(jìn)度加快，成本將不斷降低，據(jù)稱深圳砝石公司的激光雷達(dá)能做到一千元以下就是一個例證。