机器人常见传感器原理是怎么的？

TOF 原理
激光传感器：原理就是一个旋转得反射镜，将激光光束或者超声波按一定间隔反射出去，然后根据旋转得角度和时间差来得到不同角度得距离值。是用很典型得TOF原理。

不过对于激光传感器而言，有3种检测方式：
1）使用脉冲激光，按一定间隔发射激光，然后计算返回时间。这种方法和超声波一样，但是激光速度太快，所以对检测元件要求太高，一般LaserScanner不用这种方式。
2）使用不同频率得激光，按照一点顺序，发射不同频率得激光，通过检测返回光束得频率来得到距离。
3）相位差。多数激光传感器用得是这种方法。通过检测发射激光和反射激光得相位差来得到距离。
红外传感器：是利用三角测量法。
三角测量法（Triangulation-based):就是把发射器和接受器按照一定距离安装，然后与被探测的点形成一个三角形的三个顶点，由于发射器和接收器的距离已知，发射角度已知，反射角度也可以被检测到。因此检测点到发射器的距离就可以求出。假设发射角度是90度的情况，
D=f(L/x)
L=发射器和接收器的距离
x＝接受波的偏移距离
f（）是函数。
由此可见，D是由1/x决定的，所以用这个测量法可以测得距离非常近的物体，目前最精确可以到1um的分辨率。但是由于D同时也是L的函数，要增加测量距离就必须增大L值。所以不能探测远距离物体。
但是如果将红外传感器和超声波传感器同时应用于机器人，就能提供全范围的探测范围了，超声波传感器的盲区正好可以由红外传感器来弥补。
多普勒效应传感器：主要用于探测移动物体的速度。目前战斗机上用的雷达就是基于这个原理的。主要用于躲避快速移动障埃物。
多普勒原理（Doppler)：假设发射器以频率ft发射波，接收器以频率fr接受波，发射器和接收器之间的相对速度为v。
如果发射器在移动，则
fr=ft/(1+v/c)
如果接收器在移动，则
fr=ft(1+v/c)
通过计算多普勒频移来得到相对速度v。
f=ft-fr=2ftvcosA/c
f=多普勒频移
A＝发射波和运动角度差

静止状态

物体趋近

物体远离
目前还没有适合小型移动机器人的相关传感器出现。
视觉传感器：摄像头都是属于视觉传感器，目前200元一个的网络摄像头也都可以用作机器人的视觉传感器。

小孩刚开始学习机器人编程是应用工具进行搭建一些生活中常见的物件，通过孩子对形状，大小等简单概念的理解，让孩子通过观察、思考，选择搭建所需的零件，孩子在搭建过程中会不断的发现问题，并且思考解决办法;熟练掌握搭建中的物理学原理：齿轮传动原理，杠杆原理，滑轮，能量守恒原理等，通过主题仿生机器人搭建，锻炼孩子具象和形象思维能力;在完成机器人设计和搭建的基础上，初步学习机器人 *** 控语言-图形化编程程序，让孩子在动手中提高自己的科学素养。
接着会学到会学到各种传感器，含有控制器、触碰传感器、超声波传感器、陀螺仪传感器、光电传感器、中、大型马达等，细化LEGO—EV3课程，使机器人更形象生动;通过编程，实现机器人的自动避障、自动寻路、自动检测、识别、抓取物体等多种功能。
等有了一定的基础，可以开始学各种类型的结构件，小孩可以自由发挥搭建不同类型的机器人，学习各种机械结构，如齿轮传动、链条传动，控制器、遥控器、碰触传感器、距离传感器、角度传感器、颜色传感器、智能马达等。成为锻炼孩子逐步形成缜密的逻辑思维，形成理性思考的习惯。

少儿机器人课程体系分为初级班、中级班、高级班三部分。

初级班机器人课程，授课对象大致为5-7岁的青少年儿童。此阶段采用的是乐高WEDO20。此阶段的孩子，主要是在认识机器人搭建配件，掌握机器人搭建技巧后，能够独立搭建机器人、四驱车等独立作品。并熟练掌握搭0建中的物理学原理，如“齿轮传动原理、杠杆原理、滑轮、能量守恒原理”等。为以后学习机器人编程打下坚实基础。继而为将来参加FLL/VWX等国际赛事蓄力。中级班机器人课程程的大多为8-9岁青少年儿童。中级班期间，孩子们要认识机器人编程，LEGO—EV3搭建与图形化编程等编程知识。熟悉并掌握机器人编程中的方法，原理，技巧，以及机器人装置，如“棘轮装置”等。以此为机器人高级课程ROBOTC，VEXIQ等打下扎实基础。零件丰富多样，学生可以自由发挥搭建、构造个性化的机器人，并参与实验；含有控制器、触碰传感器、超声波传感器、陀螺仪传感器、光电传感器、马达等，使机器人更形象生动；通过编程，实现机器人的自动避障、自动寻路、自动检测、识别、抓取物体等多种功能；课程科学系统化，由简到难，逻辑逐渐延伸扩散。

高级班机器人课程针对10-18岁青少年儿童开展。此阶段的孩子要学习机器人VEX/VEXIQ/ROBOTC编程知识，将科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)的学习进行整合。课程内容会包括各种类型的结构件，学生可以自由发挥，学会了解各种机械结构。学习了解控制器、遥控器、碰触传感器、距离传感器、角度传感器、颜色传感器、智能马达等。学会通过编程控制传感器、驱动马达，实现机器人的自动避障、自动寻路、自动检测等多种功能。要求具备参加VEX/VEXIQ等机器人世界锦标赛的能力和水平，随时可以参加机器人世界锦标赛。通过系统的教程对孩子提供各方面培养：动手能力、物理搭建、逻辑思维、编程实践、团队合作等。这样是码 高 机器人的课程体系。

机器人课程：通过设计、组装、编程、运行机器人，激发学生学习兴趣、培养学生综合能力。

机器人课程在近几年是一种非常受小朋友欢迎的课程，通过一系列的对机器人的搭建、设计、编程、 *** 控 *** 作，孩子们不仅体验到机器人的乐趣，还能学会不少知识。

把机器人比作人的话，那么用乐高、VEX教具搭建设计机器人就是构造人体的骨架形态，那么各个传感器就相当于人的重要器官，这样就使机器人有了可以行动的可能。

然后再加上编程，编程则是赋予大脑的过程，只有完成了这一步，机器人才有可能真正动起来，通过编程，让原本不会动的机器人鲜活起来，能走、能转向、能完成指定的任务。

机器人初级课程是应用乐高教具进行搭建一些生活中常见的物件，通过孩子对形状，大小等简单概念的理解，让孩子通过观察、思考，选择搭建所需的零件，孩子在搭建过程中会不断的发现问题，并且思考解决办法。

机器人中级课程会学到各种传感器，含有控制器、触碰传感器、超声波传感器、陀螺仪传感器、光电传感器、中、大型马达等，细化LEGO—EV3课程，使机器人更形象生动，通过编程，实现机器人的自动避障、自动寻路、自动检测、识别、抓取物体等多种功能。

机器人高级课程会细化ROBOTC课程，该课程包括各种类型的结构件，学生可以自由发挥搭建不同类型的机器人，学习各种机械结构，如齿轮传动、链条传动，控制器、遥控器、碰触传感器、距离传感器、角度传感器、颜色传感器、智能马达等。

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