近年来,家用自主式移动机器人研究和设计成为新的热点问题,机器人的研究和设计领域已经不仅仅限于军用领域中。许多应用于军用机器人上的成功技术己经使用于民用的机器人中。如:利用各种传感器来采集环境信息。 本文详细阐述了清洁机器人感知系统的各个组成部分以及软硬件设计原理。 分析了超声传感器的数学特性与数学建模。针对超声传感器存在的不确定性,在深入分析超声测距工作机理和工作特性的基础上,设计了用一种超声数据滤波的方法,以克服超声测距的不确定性。 依据清洁机器人的工作环境,本文设计了基于89C51单片机的传感系统硬件电路,其中包括超声波发射电路、超声波接收电路、编码电路、解码电路等以及温度补偿电路和接近觉传感硬件电路。并为AT89C2051设计了相应的软件。 最后对超声波传感电路进行了实验,证明能够满足清洁机器人的要求,并对误差进行了分析。