双灰度传感器 怎么让机器人沿着黑线走？不用遥控器，理工男只需要这两个传感器

怎么让机器人沿着黑线走？不用遥控器，理工男只需要这两个传感器

我们也许看到过很多机器人，只要在地面上贴上一条黑线，机器人就能沿着黑线行走，无论是轮式机器人还是人形机器人都是可以实现的，有些人不太了解的人就对此感到很好奇，为什么机器人可以沿着黑线走，而不脱离黑线的范围呢？是不是有人通过遥控器或者手机蓝牙连接进行控制的？其实并不是这样，原理也不是很难，如果要求机器人行走的线路弯曲程度不是很大的，我们只需要在机器人的底盘上添加两个灰度传感器或者红外传感器就可以了。

灰度触感器

灰度传感器的主要由一个接收管元件、LED发光二极管和对应的放大处理电路组成，由于led照射在浅色和深色处，其表面反射的光的强度也会有多不同，浅色反射的光较强，而深色反射的光较弱，大部分都被深色表面吸收了，正是因为利用这种光的反射强度的偏差，通过传感器上相应的处理集成电路处理后，传感器在浅色和深色区域输出的数字信号 会不同，一般深色输出高电平，浅色输出低电平。红外循迹触感器的工作原理与灰度类似，只是将接收管元件、LED发光二极管换成了红外发射管和接收管。

红外循迹触感器

利用以上传感器的工作原理，如下图，只需将两个灰度触感器或红外循迹触感器安装在机器人的底盘，并且摆放在黑线上时，两个传感器位于黑线的两侧。正常情况下，黑线是位于两个传感器中间的，一旦机器人出现走歪的情况，假如机器人往右偏，此时左传感器就会接触到黑线，左边的传感器输出高电平，此时在程序中会通过PWM控制机器人的左轮子 减速或者右轮子加速。同理，假如机器人往左偏，此时右传感器就会接触到黑线，右边的传感器输出高电平，此时在程序中会通过PWM控制机器人的右轮子 减速或者左轮子加速。

通过以上的控制方式不断循环下去，机器人就可以不断调整左右轮的速度来控制机器人的路线。不过只采用两个传感器的情况，一般只适用于机器人运动速度较慢的情况并且行走路线的弯曲角度不大的情况下，如果要让机器人的速度提高并且能实现走弯曲角度较大的路线下，两个传感器可能会导致机器人纠正不及时，直接冲出黑线范围的情况，对此可能会采用一定数量的传感器，一般会采用5个，7个，8个等不同的情况，通过每个传感器碰到黑线纠正值设定的大小来更好的实现循迹。

当然，以上的传感器摆放位置是应对简单的环境下的，如果要面对更复杂的环境，传感器的位置还是要优化处理，对于程序也需要相应的进行调整。对于人形机器人，会将传感器的位置安装在机器人一只脚掌的地步，基本控制原理也和轮式机器人相类似，轮式机器人是控制轮子的转速，而关节型人形机器人会通过调整机器人对应关节舵机的旋转角度。

关节型人形机器人

AMEYA360元器件科普丨灰度传感器的工作原理及作用

　　灰度传感器也被称为灰阶传感器，是一种电子元件，用于测量光线强度并将其转换为数字信号。它可以通过比较接收到的光线亮度和预设的标准值来计算出光的灰度级别。

　　一、什么是灰度传感器

　　灰度传感器是一种用于检测光亮度的电子元件，它能够将光的强度转换为数字信号。 灰度级别与物体表面或场景中的对比度有关，因此使用灰度传感器可以量化场景中物体的亮度，并输出相应的灰度值。

　　二、灰度传感器的工作原理

　　灰度传感器使用一个光敏元件（如光电二极管、硅光电池或CCD）来接收环境中的光线，并将光线强度转换为电压信号或数字信号。其灵敏度随着光线强度的变化而变化，从而生成相应的灰度值。

　　三、灰度传感器的作用

　　灰度传感器广泛应用于机器人、自动测量和控制系统中。例如，它可以用于检测印刷品中的阴影和高光区域，或者在自动化生产中对产品的缺陷进行检测。此外，在摄影领域，灰度传感器也被用来测量照片中不同部分的亮度，以便进行曝光和后期处理。

原文链接：http://www.ameya360.com/hangye/109756.html

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