声纳传感器本身非常好。我们使用低通滤波器来处理噪声，读数似乎非常准确。但是，当机器人遇到平坦的表面（如墙壁）时，会发生奇怪的事情。声纳没有显示会指示墙壁的读数，而是看起来像是弯曲的表面。
下图是在机器人面对墙壁时绘制的。与红色直线相比，请参见蓝线中的曲线。红线是通过使用摄像头检测墙壁而产生的，蓝线显示已过滤的声纳读数。
我们认为此错误是由于串扰引起的，其中一个声纳传感器的脉冲以一定角度从墙壁弹起，并被另一个传感器接收。这是一个系统性的错误，因此我们无法像对待噪音一样真正地处理它。有解决方案可以纠正吗？
#1 楼
这是一个普遍的问题，也是很多问题之一。声学传感是一个复杂的研究领域，其中很大一部分用于猜测声波在发送和接收之间采取的路径。正如您已经注意到的那样，假设它直线前进并直接返回会在实践中产生奇怪的结果。要真正解决该问题，您需要使用放置独特频率和/或每个传感器上的音调长度。这可以采取极端的做法，例如跳频伪随机脉冲宽度调制可消除移动机器人中声纳传感器的串扰。
还有一种技术含量低的解决方案，在概念上非常简单。如果您只想检测串扰，则可以在所有传感器的脉冲发射之间触发单个传感器的脉冲。如果您使用任何其他传感器检测到返回脉冲，则表明您处于串扰情况。
实际上，这是相当浪费的：请注意，这实际上可以将可采集的样本数量减半。因此，您可以通过将传感器分为几组来改善实现，其中该组中的每个成员与其他成员之间的距离要足够远，这样它就不会受到串扰。此方法最可靠的版本是使组本身是伪随机的，不仅使错误随时间平均，而且还有助于在单个传感器的基础上检测串扰。
，您将获得一个额外的好处，即摄像头传感器为范围返回了更正确的值。将单独的（并且可能有冲突的）测量结果组合成一个更准确的估计值的策略本身就是一个非常广泛的主题（称为融合，示例1，示例2），但与您在此处所做的工作非常相关。
#2 楼
某些传感器（例如Maxbotix MB1200 XL-MaxSonar-EZ0）内置有菊花链系统，其中一个传感器一旦完成测量就触发下一个传感器。这样，您就可以拥有N个传感器，并确保只有一个同时触发，而下一个传感器在第一个传感器返回时就立即触发。该解决方案很简单，但显然会大大减少每单位时间获取的数据量。 Ian的解决方案更接近于最优。#3 楼
一个机器人可以使用多个超声波传感器吗？是：“使用多个声纳传感器”。您已经弄清楚，一个传感器经常会收到另一个传感器发送的ping的回声。
有几种方法可以处理交叉敏感问题，大致按照最简单的顺序进行：
某些组合-例如，增加一个传感器与另一个传感器之间的夹角，因此一个传感器只能听到其2个邻居的回声（大约一半的光束角）;然后交替在ping偶数换能器（忽略奇数换能器）和ping奇数换能器（忽略偶数换能器）之间。
每个换能器以不同的频率运行。 ，所有低成本超声波换能器（几乎没有例外）都经过调整，可以在40 kHz产生谐振。当收听各种信号时，这些换能器只能“听到” 40 kHz几kHz之内的信号。您将必须进行平衡（a）在设计用于40 kHz的换能器上，离40 kHz越远，它的灵敏度就越低，因此您希望频率“相对接近”到40 kHz； （a）所有频率在一起越近，区分它们就越困难，因此您需要一组“相对分开”的频率。我不知道是否有一个好的折衷方案-否则，您将被困在（c）使用调谐到其他频率的更昂贵的传感器，或者未调谐到任何特定频率的更昂贵的“宽带”传感器。
使用各种传输定时来排除幻影回波。假设您从左侧传输，延迟2毫秒（不足以使回波消失），然后从右侧传输，...在回波消失之后，从左侧传输，延迟3毫秒，然后从正确的。如果正确的接收器两次都在5毫秒后都收到回声，则可以确定它是真实的回声。如果右侧接收器第一次在5毫秒后获得回声，第二次之后在6毫秒后得到回声，则可能是左侧接收器产生了幻影。 （有更先进的“扩频”技术，可以同时使用相同的频率分离出许多发射机。）
合并所有接收器的信号。如果您有一个在所有方向ping的中央发射器（或者等效地，您有指向每个方向的发射器，并且您在同一瞬间都对它们进行ping探测），并且您获得的第一个回声首先击中左侧的接收器（然后又击中右侧）接收器听到回声），您知道最近的障碍物比右边的障碍物更靠近左边。 （有更复杂的“相控阵”技术结合了来自所有接收器的信号，甚至还有更复杂的“波束形成”技术可以稍微调整所有发射器的发射时间。）
PS：有吗见过“红外线与超声波-您应该知道什么”？
（是的，我之前在“多个超声波测距仪问题”中已经说过这句话。）
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相关：“多个超声波测距仪问题”。我应该从那里复制并粘贴自己的答案吗？