在自行车机器人的研究中,传感器的反馈信号中夹杂着大量的噪声信号,给控制系统带来了很大的麻烦。为了解决这个问题,本文分别从信号滤波和传感器设计两个角度出发,提供了针对该问题的三种解决方案。本文先简要介绍了嵌入式平台、数字滤波器及倾角传感器的相关理论。接下来在对大量实验数据进行分析的基础上,使用了平均滤波、滑动平均滤波、加权滑动平均滤波等三种数字滤波器分别对所测得的传感器数据进行滤波处理,给出了滤波后的结果。分别分析了各滤波器的优缺点,并对三种滤波器的滤波效果作了比较,为以后数字滤波器的选择提供了较为合适的参考资料。在调研了大量的倾角传感器并且分析了其设计原理及不能满足动态测量要求的原因之后,本文给出了两种满足动态测量要求的传感器设计方法。其一,利用芯片ADXRS150角速率陀螺仪作为主要的测量器件,设计了一种基于陀螺原理的动态倾角传感器,并对其测量性能作了定性的测试,给出了测试结果,说明了其设计的合理性。其二,提出了一种新型的动态倾角传感器设计方法。该方法在传统的基于摆原理的传感器的基础上,加入了液体阻尼来消除平动加速度对其测量输出的干扰,使其动态性能有了质的飞跃。本文还基于电场变化、磁场变化、几何光学原理等三种方法为这种新型传感器分别设计了信号转换接口,并分析了各自的优缺点。制作出了该新型传感器的样机,配以基于磁场变化原理的信号转换接口,定性验证了该设计的合理性。