据我所知，超声波测距仪的工作原理是将听不到的声波反射出物体并定时返回。但是，如果对象具有平坦的表面并且相对于测距仪的直线倾斜，那么它如何检测到该对象？在什么情况下它可能会给出错误的距离，否则将无法检测到物体？

#1 楼

声束不是直线传播，而是以多瓣模式离开测距仪。

我们当然对主瓣感兴趣。当声波撞击物体时，它会在各个方向上反射。因此，一些能量返回到传感器并触发它，因此测量距离。反射取决于物体的材料和形状以及相对于测距仪中心线的角度。正如您所指出的那样，如果该角度足够大，则报告的距离将关闭，如下图所示。


两个数字均来自“ M. Drumheller-移动机器人使用声纳定位（1987）“

评论

$ \ begingroup $
即使未知，有什么方法可以补偿角度吗？
$ \ endgroup $
– Paul
2014年1月22日14:28
$ \ begingroup $
卡尔曼滤波器涉及将来自两个不同传感器的读数配对在一起。在本地化中，它们将GPS读数与航位推算配对。这个想法是，GPS的相对较大的误差永远不会增加，但航位推测法的误差首先很小，然后随着滑移等因素而增大。在您的情况下，可以将声纳与另一个距离传感器（例如红外范围传感器）组合使用。
$ \ endgroup $
– joshkarges
2014年1月22日15:11
$ \ begingroup $
我的另一个建议是测量主瓣的角度（如上面的beta所示），然后在扫描中使用多个读数来找到扫描对象的形状。请注意，在小角度的扫描中，瓣的中心线和边缘线是大致等边的，您的扫描将得出有趣的结果。
$ \ endgroup $
– joshkarges
2014年1月22日15:12


$ \ begingroup $
@Paul大概回波的签名会有所不同，因此，如果您有更多信息，则可能会比上图做得更好。该图似乎假定了最简单的测距仪，它会在回波的边缘跳闸，并且不进行任何其他分析。
$ \ endgroup $
– Guy Sirton
2014年1月23日在3:27