基于多传感器融合的距离传感器布置方案研究

多传感器融合背景下的布置策略

随着智能系统复杂度提升，单一传感器已难以满足全向感知需求。因此，采用多类型距离传感器（如红外、超声波、毫米波雷达、激光雷达）组合部署，成为主流趋势。而如何科学布置这些传感器，成为系统设计的关键环节。

1. 传感器类型与特性对比

2. 跨类型传感器布置间距设计

互补原则：将高精度但短距的传感器（如红外）用于近场精细感知，搭配远距低精度但抗干扰强的传感器（如毫米波雷达）形成互补。

空间分层布局：在机器人底盘四周均匀布置超声波与红外传感器，顶部集成激光雷达，实现“地面+空中”立体感知。

重叠区域规划：确保各传感器的有效探测范围存在至少30%的重叠区域，便于后期数据融合处理（如卡尔曼滤波、粒子滤波）。

3. 实际应用案例分析

扫地机器人：采用4个超声波传感器分布在前、后、左、右，间距约15厘米，配合中心激光雷达，实现全向避障。

无人叉车：在车身两侧布置毫米波雷达（间距2米），前后安装激光雷达，结合红外传感器于货叉前端，形成多层次防撞体系。

未来发展趋势

随着边缘计算与AI算法的发展，未来的传感器布置将更加智能化——通过自适应调节传感器工作模式与采样频率，动态调整探测密度，真正实现“按需感知”。同时，轻量化、模块化布置结构也将成为研发重点。