自主移動機器人的一個基本功能是可以自我確定自身在環(huán)境中的位置定位,。這就使得無論是在結構化或非結構化環(huán)境中，機器人都可以確定自身與周圍環(huán)境的位置關系,，得以根據(jù)任務作出正確決策和路徑選擇,。因此定位技術對機器人實現(xiàn)自主功能是必不可少的。

　　目前,，應用于機器人的定位方法有很多,，如借助里程計、方向計等內(nèi)部傳感器定位；借助超聲,、激光測距儀等主動傳感器定位,；以及通過攝像機等視覺傳感器實現(xiàn)定位等。在結構化環(huán)境中,，一般是在環(huán)境中預先建立電磁,，可視路標或特殊地貌等已知信標。機器人通過檢測信標的位置關系來確定自身位置,，而與具體的外部環(huán)境無關,。

　　激光全局定位傳感器原理

　　傳感系統(tǒng)由旋轉機構、反射鏡,、激光器,、光電接收和數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)炔糠纸M成。工作時,，激光經(jīng)旋轉鏡面機構向外發(fā)射,，當掃描到由后向反射器構成的合作路標時，反射光經(jīng)光電接收器件處理作為檢測信號,，啟動數(shù)據(jù)采集程序讀取旋轉機構的碼盤數(shù)據(jù)（目標的測量角度值）,。通過通訊傳遞到上位機進行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)已知參考路標的位置和檢測信息,，就可以計算出傳感器當前在路標坐標系下的位置和方向,。

　　當傳感器檢測到合作路標時，反射激光束使光電轉換器工作,，產(chǎn)生接收調(diào)制脈沖信號,，此信號經(jīng)過濾波整形后作為捕捉信號，鎖存碼盤讀數(shù),，同時向CPU申請中斷,，讀取碼盤計數(shù)值并計算出當前路標的方位角。濾波整形電路的另一個作用是：當由于自然光或燈光的直射而使光電轉換器工作時,，它可以根據(jù)信號頻率的不同將其濾除而不產(chǎn)生中斷,，以提高系統(tǒng)的抗干擾能力。為提高角度分辨率,，轉角編碼器的數(shù)值經(jīng)倍頻計數(shù)器轉換為16位計數(shù)值,，每度計數(shù)值為84，這樣定位系統(tǒng)的最小角度分辨率可達到0.012°,。旋轉鏡面機構每轉一周o由傳動機構發(fā)出一回零信號使計數(shù)器清零o以保證碼盤計數(shù)器只記錄掃描一周內(nèi)的路標角度位置讀數(shù),，同時告訴CPU獲取數(shù)據(jù)的起點，旋轉鏡面機構由電機驅動,，旋轉可達每秒10周,，以滿足機器人行走時的位置采樣速率,。

　　單片機與上位機之間采用串行通訊。上位機為車載數(shù)據(jù)處理機,，以發(fā)送命令方式控制定位傳感器的啟動和接收單片機傳輸?shù)穆窐私嵌葦?shù)據(jù),，并根據(jù)這些信息和已知路標地圖，計算傳感器的當前位置和方向,，單片機利用回零中斷通過中斷方式將一周采集數(shù)據(jù)傳送給上位機,。