因为超声波指向性强，能量消耗缓慢,在介质中传达的间隔较远，因此超声波常常用于间隔 的丈量,如测距仪和物位丈量仪等都能够经过超声波来完成。使用超声波检测往往比较敏捷、方 便、核算简略、易于做到实时操控，并且在丈量精度方面能到达工业有用的要求，因此在移动 机器人研发上也得到了广泛的使用。
为了使移动机器人能主动避障行走，就必须配备测距体系，以使其及时获取距妨碍物的距 离信息（间隔和方向）。本文所介绍的三方向（前、左、右）超声波测距体系，便是为机器人了 解其前方、左边和右侧的环境而供给一个运动间隔信息。
超声波测距原理 1、 超声波发生器 为了研讨和使用超声波，人们现已规划和制成了许多超声波发生器.总体上讲，超声波发生 器能够分为两大类：一类是用电气方法发生超声波，一类是用机械方法发生超声波。电气方法 包含压电型、磁致弹性型和电动型等;机械方法有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所发生的 超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因此用处也各不相同。现在较为常用的是压电式超 声波发生器。 2、压电式超声波发生器原理 压电式超声波发生器实践上是使用压电晶体的谐振来作业的。超声波发生器内部结构如图1 所示，它有两个压电晶片和一个共振板.当它的南北极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有 振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振荡，便发生超声波。反之，假如两电极 间未外加电压，当共振板接纳到超声波时，将压榨压电晶片作振荡,将机械能转换为电信号，这 时它就成为超声波接纳器了。 3、超声波测距原理 超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的一起开端计时，超声波在空气中传达，
途中碰到妨碍物就当即返回来，超声波接纳器收到反射波就当即中止计时。超声波在空气中的 传达速度为340m/s，依据计时器记载的时刻 t，就能够核算出发射点距妨碍物的间隔（s），即： s=340t/2 .这便是所谓的时刻差测距法。
超声波测距的原理是使用超声波在空气中的传达速度为已知，丈量声波在发射后遇到妨碍 物反射回来的时刻，依据发射和接纳的时刻差核算出发射点到妨碍物的实践间隔.由此可见,超 声波测距原理与雷达原理是相同的。
测距的公式表明为：L=C×T 式中 L 为丈量的间隔长度;C 为超声波在空气中的传达速度;T 为丈量间隔传达的时刻差（T 为发射到接纳时刻数值的一半)。 超声波测距首要使用于倒车提示、建筑工地、工业现场等的间隔丈量，尽管现在的测距量 程上能到达百米，但丈量的精度往往只能到达厘米数量级。 因为超声波易于定向发射、方向性好、强度易操控、与被丈量物体不需求直接触摸的长处， 是作为液体高度丈量的抱负手法。在精细的液位丈量中需求到达毫米级的丈量精度，可是现在 国内的超声波测距专用集成电路都是只要厘米级的丈量精度。经过剖析超声波测距差错发生的 原因，进步丈量时刻差到微秒级,以及用 LM92温度传感器进行声波传达速度的补偿后，咱们规划 的高精度超声波测距仪能到达毫米级的丈量精度.
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