ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012
51
дальномеров в известной степени дополняют возможности лазерных.
В этом случае сенсорная система становится мультиагентной, а кар-
та местности, построенная с помощью лазерного сканера, дополня-
ется локальной моделью пространства, построенного с помощью
ультразвуковых дальномеров.
а
б
Рис. 1. Навигационная система СМР:
а
–
иллюстрация ограниченности угла обзора лазерного сканера;
б
–
принцип де-
тектирования объектов ультразвуковым дальномером и лазерным сканером
Особенности исследования и моделирования окружающего
пространства с помощью ультразвуковых дальномеров.
Достоин-
ством ультразвуковых дальномеров является высокая точность изме-
рений при широкой пространственной диаграмме направленности, что
позволяет детектировать ближайшие препятствия, расположенные
произвольно относительно СМР. В то же время широкая диаграмма
направленности затрудняет локализацию окружающих объектов в
случае неопределенности их положения (рис. 1,
б
).
Наличие неопреде-
ленности положения обусловлено тем, что в процессе функциониро-
вания ультразвуковой дальномер не дает никакой угловой информа-
ции о положении объекта в азимутальной плоскости, что, в свою оче-
редь, усложняет процесс построения локальной карты местности.
Рассмотрим ряд типичных проблем, возникающих в процессе из-
мерений расстояний с помощью лазерных дальномеров и способы их
устранения [1]. Как известно, ширина диаграммы направленности
ультразвукового дальномера варьируется от 15…30° (узконаправлен-
ные) до 45…60° и более (широконаправленные). В зависимости от
взаимного расположения на роботе, а также от ширины диаграммы
направленности соседних датчиков, фиксирующих в собственной ра-
бочей зоне неизвестный объект, возможны различные ситуации при
вычислении положения объекта, показанные на рис. 2.
В первом случае (рис. 2,
а
)
при локализации объекта цилиндри-
ческой формы возникает «потеря габаритов» детектируемого объекта
вследствие мертвой зоны между двумя сенсорами.