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角度传感器的结构及使用工作原理介绍文章来源： 文章作者： 2007-08-27 字体:大 中 小 角度传感器的结构及使用工作原理介绍： 假设机器人有两个角度传感器，通过传动链将每一个角感连接到主动轮上。轮子的直径为D，R为角感的分辨率，G为编码器与轮子的传动比，你 能得到一个转换系数F，它将角度传感器的每一个单位转换成响应的运动距离： copyright F = (D x ) / (G x R) 本文来GIS公园 这个比的分子是D x ，表示轮子的圆周长，它刚好等于轮子转动一周运动的距离。这个比的分母是G x R，定义编码器计数的增量刚好等于轮子的一转。F就表示每跳动一下移动的单位距离。 内容来自GIS公园 机器人使用最大的轮子，它的直径是81.6mm。角度传感器每一转有16的分辨率，她与轮子的传动比是1;5（轮子转动一圈，角度传感器转动5圈）。结果是： F = 81.6 mm x 3.1416 / (5 x 16 ticks) =3.2 mm/tick copyright 就是说每次传感器计数一次，轮子就会运动3.2mm。在任何给定的时间间隔，左轮运动的距离TL等于角度传感器计数的增量IL乘以系数F GIS公园 TL = IL x F 本文来GIS公园同样，对右轮： TR = IR x F 本文来GIS公园机器人的中心点，就是在连接两轮的的中线上的一点，它移动的距离是TC 内容来自GIS公园TC = (TR + TL) / 2 本文来GIS公园为了计算方向O的变化你需知道机器人的另一个参数，轮子间的距离B，或更精确一点，轮子与地接触的那两点间的距离。 本文来GIS公园 O = (TR TL) / B 这个公式返回的值O是弧度，使用下面的关系式将弧度转变为角度。 ODegrees = ORadians x 180 / 本文来GIS公园 copyright GIS公园 内容来自GIS公园 内容来自GIS公园你现在可以计算机器人的相对方位，在I时刻的新方位O是建立在I-1时刻的方位变化O 内容来自GIS公园O是机器人所指的方位，为O选择同样的单位的结果是： 内容来自GIS公园Oi = Oi-1 + O copyright 同样的，新的中心点卡迪尔坐标是根据前一中心点移动距离的增量： copyright xi = xi-1 + TC x cos Oi 本文来GIS公园 yi = yi-1 + TC x sin Oi 内容来自GIS公园这两个三角函数把移动距离的矢量表示转换成卡迪尔坐标。 GIS公园不幸的是，在进行定位时你无法除去三角式中角度O，还好，有些特殊的情况，你可以避免三角函数，比如，当机器人在某个位置精确的转动90度，并按照你所期望的笔直往前走。在这种情况下，x或y有一个是常量，其它运动距离的增量TC也同样。使用双差速齿你只需要一个角度传感器，安装在左或右轮上。这个机械结构保证了当一个马达打开时机器人直线驱动，当另一个马达打开时机器人就转弯，在第一种情况下，角度传感器，角度传感器将会测量小车运动的直线距离TC，而在第二中情况下，你必须要根据角度传感器的增量让它以90