При организации движения мобильного робота (МР) в недетерминированной среде возникает задача SLAM, которая включает обнаружение сенсорной системой МР наличия препятствия, расстояния до него и формы препятствия. Для решения данной задачи часто используется инфракрасный (ИК) аналоговый датчик расстояния, информационный поток от которого относительно невелик и может быть обработан в реальном времени с помощью микроконтроллеров невысокой производительности. Однако такой датчик позволяет лишь обнаружить препятствие и определить расстояние до некоторой точки его поверхности.
Целью работы была разработка метода определения как расстояния до препятствия, так и его форму.. При постановке экспериментов по использованию аналогового датчика типа GP2Y0A (SHARP) выявилась проблема, связанная с возникновением в коммуникационном канале передачи данных не только флуктуационного шума, но и артефактов – со случайной периодичностью появляются аномальные значения сигнала. Необходимо было выявить источник таких помех и предложить метод минимизации их влияния.
Для определения формы препятствия использовался дифференциальный метод, основанный на использовании нескольких отсчётов сканирующего ИК-датчика расстояния. Применение стандартных методов фильтрации аномальных значений сигнала датчика приводит к существенным задержкам реакции системы управления МР. Это недопустимо, поскольку на исполнительном уровне системы управления требуется обеспечить режим «жёсткого» реального времени.
Полученные результаты показывают условия применения дифференциального метода определения формы препятствия, выявлен источник аномальных значений сигнала и предложен способ их минимизации.
Предложен метод увеличения диапазона практического использования нелинейной функции преобразования ИК-датчика. ВЫВОДЫ. Количество и величина аномальных значений зависят от длины коммуникационного канала. При использовании аналоговых датчиков следует преобразовывать выходной сигнал в цифровую форму, применяя для этого аналого-цифровые преобразователи (АЦП) в интегральном исполнении, конструктивно максимально приближая АЦП к источнику сигнала.
