机器人学会探测障碍：红外避障传感器的模块

能不能让机器人不接触就可以感知到障碍物的所在 呢?本节课我们就来令机器人具备一个新的能力：远距离探测障碍物。这项能力是使用 一种叫作红外避障传感器的模块实现的。这种传感器是一个数字开关传感器，它还有个 学名叫“反射式红外传感器”,如图10-1所示。它的原理和我们已经掌握的地面灰度检测 传感器非常类似，也是由一个光线发射装置和一个光线接收装置组成的。所不一样的是， 它的光线发射方向是朝向运动的方向而不是地面，而且发射装置发出的光是红外光而不是可见光。

安装了这种传感器后，在传感器正对的方向有障碍物时，它发出的红外线就会被障碍 物反射回来被接收装置所感知。于是，机器人上的主控制器就可以检测到障碍物的存在。 至于这时机器人是应该停下或是绕开障碍物还是转身返回就要看我们的智能程序是如何 设计的了。

这种传感器会返回一个数字开关状态，用起来再简单不过。但它也有很明显的缺点， 只靠它机器人是很难得知障碍物的准确距离的。虽然，通过用螺丝刀调节传感器上的可 调电阻(图10-1),我们能够大致改变传感器的感知距离(一般是20cm 左右)。但是在实 际使用中的很多因素都会对这个距离产生影响，比如，如果物体的表面是比较光滑的，就 会像镜子一样将红外线往另一个方向反射出去，这时虽然小机器人离障碍物很近了，但是 也不能接收到比较强的反射信号；物体的颜色深浅当然也是一个决定性的因素；还有，如 果环境中有其他的光线源，比如阳光的直射，也会对接收到的信号造成影响。

因此，如果需要机器人准确地探测障碍物的距离，就要用更“高J”的传感器了。比 如，应用仿生学原理，模仿蝙蝠的声呐探测能力的超声波传感器，还有更加复杂的激光雷 达传感器，甚至是模仿人类视觉的双目摄像头等。