环境自适应灰度循迹传感器设计
2022年电子技术应用第2期
陈栩聪1，袁 飞2，梁新农2，丁 韩2
1.汕头大学 工学院，广东 汕头515063；2.广东技术师范大学 自动化学院，广东 广州510450
摘要： 针对灰度循迹传感器在环境光照发生变化时不能自动适应调节基准电压的问题，设计了一种新型灰度循迹传感器。该传感器将微处理器与传统灰度循迹传感器电路进行结合。微处理器对多路传统灰度传感器电路采集到的检测电压信号进行融合计算，得到该环境光照下最优基准电压，以解决传统灰度循迹传感器基准电压无法自适应环境光照，存在循迹误判的问题。实验表明，该传感器设计方案提高了灰度循迹传感器循迹准确性，提高了传统灰度循迹传感器环境适应性。
中图分类号： TP212.9；TP18
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.201034
中文引用格式： 陈栩聪，袁飞，梁新农，等. 环境自适应灰度循迹传感器设计[J].电子技术应用，2022，48(2)：32-35，40.
英文引用格式： Chen Xucong，Yuan Fei，Liang Xinnong，et al. Design of environmental adaptive gray tracking sensor[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(2)：32-35，40.
文献标识码： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.201034
中文引用格式： 陈栩聪，袁飞，梁新农，等. 环境自适应灰度循迹传感器设计[J].电子技术应用，2022，48(2)：32-35，40.
英文引用格式： Chen Xucong，Yuan Fei，Liang Xinnong，et al. Design of environmental adaptive gray tracking sensor[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(2)：32-35，40.
Design of environmental adaptive gray tracking sensor
Chen Xucong1，Yuan Fei2，Liang Xinnong2，Ding Han2
1.College of Engineering，Shantou University，Shantou 515063，China； 2.School of Automation，Guangdong Polytechnic Normal University，Guangzhou 510450，China
Abstract： In this paper, a new gray-scale tracking sensor is designed to solve the problem that the gray-scale tracking sensor cannot automatically adjust the reference voltage when the ambient light changes. The sensor combines a microprocessor with a traditional gray-scale tracking sensor circuit. The microprocessor performs fusion calculation on the detection voltage signals collected by the multi-channel traditional grayscale sensor circuit to obtain the optimal reference voltage under the ambient light to solve the problem that the traditional grayscale tracking sensor reference voltage cannot adapt to the ambient light and there is the problem of tracking misjudgment. Experiments show that the sensor design scheme improves the tracking accuracy of the gray-scale tracking sensor and the environmental adaptability of the traditional gray-scale tracking sensor.
Key words : mobile robot；gray-scale tracking sensor；information fusion；adaptive
0 引言
机器人是一种具有自主意识的自动化设备，它融合了电力电子技术、运动控制技术、传感器感知技术和计算机技术等[1-2]，在现代化生产生活中发挥着重要作用[3-4]。自主移动机器人技术中机器人环境感知技术是一个重要的研究方向[5-6]。要让自主移动机器人能够精准地按照规划的路径行进，必须通过各种传感器对机器人所在空间位置和行进路径进行识别。
目前，自主移动机器人行进路径的循迹传感器有摄像头[7-8]、激光传感器[9-10]、灰度循迹传感器[11-12]等，其中摄像头传感器对处理器运算能力具有较高要求[13-14]，激光传感器容易受到各种光源影响[15-16]。传统灰度循迹传感器具有性能稳定和实现原理简单的优点，也存在着环境适应差的问题。该类传感器在使用之前需要通过电位器手动调节基准电压来适应当前环境和场地，并且在机器人自主移动过程中，如果外界环境发生变化，易出现自主移动机器人循线识别错误，偏离预定行进路径的问题[17-18]。
针对传统灰度循迹传感器环境适应性差的问题，本文设计了一种环境自适应灰度循迹传感器，该新型传感器能够根据环境光照情况，通过微处理器自动对基准电压进行最优化调整，提高了灰度循迹传感器对环境变化的适应能力，提高了自主移动机器人循迹稳定性和环境适应性。
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作者信息：
陈栩聪1，袁 飞2，梁新农2，丁 韩2
(1.汕头大学 工学院，广东 汕头515063；2.广东技术师范大学 自动化学院，广东 广州510450)
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