# 1.简易雷达原理介绍

你好，我是爱吃鱼香ROS的小鱼。在正式开始制作我们的简易雷达前，我们先了解下原理。

我们所说的雷达是一种测距设备，比如FishBot上搭载的雷达就可以实现360度的旋转测距——测量指定角度前方障碍物的距离。

所以要实现一个简易雷达，我们必须要有一个可以测量距离的传感器，一个可以指定角度的电机。



## 一、测距传感器超声波

百度百科介绍

超声波传感器是将超声波信号转换成其它能量信号（通常是电信号）的传感器。超声波是[振动频率](https://baike.baidu.com/item/振动频率/8068137)高于20kHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为[射线](https://baike.baidu.com/item/射线/327964)而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波，碰到活动物体能产生[多普勒效应](https://baike.baidu.com/item/多普勒效应/115710)。超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

接着看看长什么样子：

![img](1.%E7%AE%80%E6%98%93%E9%9B%B7%E8%BE%BE%E5%8E%9F%E7%90%86%E4%BB%8B%E7%BB%8D/imgs/image-20220429113619974.png)

便宜的就长这样子，一共两个头，一个头用于发送波，一个头接收波。

那么超声波传感器原理是什么呢？

```
距离=(发送时间-接收时间)*速度/2
```

下一节我们将通过代码根据这一原理进行距离测量测试。

## 二、常用执行器舵机

舵机是可以根据指定角度进行旋转的特殊电机。

![9克舵机及其拆解 - DF创客社区 - 分享创造的喜悦](1.%E7%AE%80%E6%98%93%E9%9B%B7%E8%BE%BE%E5%8E%9F%E7%90%86%E4%BB%8B%E7%BB%8D/imgs/142337vxx1av3eox3en1n3.jpg)

其硬件结构如上图所示，当我们把角度信息发送到控制板时，控制板通过电位器测量出当前的角度，然后根据当前角度和目标角度的角度差控制电机旋转，直到角度差变的几乎为零。



## 三、结构设计

主控板依然使用MicroROS学习板，购买雷达套餐（购买链接：https://item.taobao.com/item.htm?id=695473143304）的小伙伴可以通过赠送的支架将超声波固定到舵机上，也可以自行用胶枪之类的固定。最终的结构示意图如下

![image-20230123180643802](1.%E7%AE%80%E6%98%93%E9%9B%B7%E8%BE%BE%E5%8E%9F%E7%90%86%E4%BB%8B%E7%BB%8D/imgs/image-20230123180643802.png)