GPS系統(tǒng)：這個(gè)相比不需要太多的解釋。GPS系統(tǒng)分為標(biāo)準(zhǔn)GPS和差分GPS系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)GPS系統(tǒng)能提供15m的誤差定位，而差分GPS系統(tǒng)能提 供高達(dá)1m內(nèi)誤差的定位。如果再考慮相位差信號(hào)的話，最新的GPS設(shè)備能提供精確到1cm的定位坐標(biāo)。怪不得美國(guó)人現(xiàn)在的導(dǎo)彈精確度如此之高。

超聲波傳感器：超聲波傳感器是基于TOF原理。首先發(fā)射一組聲波脈沖信號(hào)，然后一個(gè)積分器就開(kāi)始計(jì)算發(fā)射時(shí)間。一個(gè)返回信號(hào)閥值接著就會(huì)被設(shè)定來(lái)接受回波信號(hào)，這個(gè)閥值會(huì)隨著時(shí)間的增加而減小，因?yàn)榛夭〞?huì)隨著距離的增加而發(fā)散，從而強(qiáng)度變小。但是在剛發(fā)射信號(hào)的時(shí)候，返回信號(hào)的閥值會(huì)被設(shè)定的很高以 防止發(fā)射波直接觸發(fā)接受器，但是這樣造成一個(gè)問(wèn)題，就是如果檢測(cè)的距離很短，在閥值沒(méi)有下降之前，返回信號(hào)已經(jīng)到達(dá)接收器，這時(shí)，接收器會(huì)認(rèn)為這個(gè)返回信號(hào)是剛發(fā)出的信號(hào)，從而拒絕接受。超聲波傳感器就會(huì)有一個(gè)探測(cè)盲區(qū)，沒(méi)法這樣對(duì)近距離物體探測(cè)。一般超聲波探測(cè)器的頻率為40Hz，探測(cè)范圍為12c'm －5m，精度為98%-99.1%,分辨率為2cm。同時(shí)超聲波是一個(gè)20－40度角的面探測(cè)，所以可以使用若干個(gè)超聲波組成一個(gè)超聲波陣列來(lái)獲得180 度甚至360的探測(cè)范圍。 超聲波還有其它幾個(gè)缺點(diǎn)，比如交叉感應(yīng)，掃描頻率低，尤其是使用超聲波陣列的時(shí)候，還有回波衰減，折射等問(wèn)題。不過(guò)對(duì)于移動(dòng)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，超聲波還是目前最廉價(jià)和有效的傳感器。

TOF（time of flight):TOF 原理就是 距離＝速度×?xí)r間，比如聲波傳輸速度是0.3m/ms,如果3m的距離，需要10ms才能到達(dá)。然后通過(guò)計(jì)算這個(gè)返回的時(shí)間差來(lái)確定距離。但是如果是光速 的話，光速是0.3m/ns，同樣3m的距離，光只要10ns就到了。這就對(duì)檢測(cè)元件提出了非常高的要求。這也是激光傳感器價(jià)格居高不下的原因。

激光傳感器：原理就是一個(gè)旋轉(zhuǎn)得反射鏡，將激光光束或者超聲波按一定間隔反射出去，然后根據(jù)旋轉(zhuǎn)得角度和時(shí)間差來(lái)得到不同角度得距離值。是用很典型得TOF原理。 

不過(guò)對(duì)于激光傳感器而言，有3種檢測(cè)方式： 

1）使用脈沖激光，按一定間隔發(fā)射激光，然后計(jì)算返回時(shí)間。這種方法和超聲波一樣，但是激光速度太快，所以對(duì)檢測(cè)元件要求太高，一般LaserScanner不用這種方式。 

2）使用不同頻率得激光，按照一點(diǎn)順序，發(fā)射不同頻率得激光，通過(guò)檢測(cè)返回光束得頻率來(lái)得到距離。 

3）相位差。多數(shù)激光傳感器用得是這種方法。通過(guò)檢測(cè)發(fā)射激光和反射激光得相位差來(lái)得到距離。

紅外傳感器：是利用3三角測(cè)量法。

三角測(cè)量法（Triangulation-based):就是把發(fā)射器和接受器按照一定距離安裝，然后與被探測(cè)的點(diǎn)形成一個(gè)三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，由于發(fā)射器和接收器的距離已知，發(fā)射角度已知，反射角度也可以被檢測(cè)到。因此檢測(cè)點(diǎn)到發(fā)射器的距離就可以求出。假設(shè)發(fā)射角度是90度的情況，

D=f(L/x)

L=發(fā)射器和接收器的距離

x＝接受波的偏移距離

f（）是函數(shù)。

由此可見(jiàn)，D是由1/x決定的，所以用這個(gè)測(cè)量法可以測(cè)得距離非常近的物體，目前最精確可以到1um的分辨率。但是由于D同時(shí)也是L的函數(shù)，要增加測(cè)量距離就必須增大L值。所以不能探測(cè)遠(yuǎn)距離物體。

但是如果將紅外傳感器和超聲波傳感器同時(shí)應(yīng)用于機(jī)器人，就能提供全范圍的探測(cè)范圍了，超聲波傳感器的盲區(qū)正好可以由紅外傳感器來(lái)彌補(bǔ)。

多普勒效應(yīng)傳感器：主要用于探測(cè)移動(dòng)物體的速度。目前戰(zhàn)斗機(jī)上用的雷達(dá)就是基于這個(gè)原理的。主要用于躲避快速移動(dòng)障埃物。

多普勒原理（Doppler)：假設(shè)發(fā)射器以頻率ft發(fā)射波，接收器以頻率fr接受波，發(fā)射器和接收器之間的相對(duì)速度為v。

如果發(fā)射器在移動(dòng)，則

fr=ft/(1+v/c)

如果接收器在移動(dòng)，則

fr=ft(1+v/c)

通過(guò)計(jì)算多普勒頻移來(lái)得到相對(duì)速度v。

f=ft-fr=2*ft*v*cosA/c

f=多普勒頻移

A＝發(fā)射波和運(yùn)動(dòng)角度差

目前還沒(méi)有適合小型移動(dòng)機(jī)器人的相關(guān)傳感器出現(xiàn)。

視覺(jué)傳感器：攝像頭都是屬于視覺(jué)傳感器，目前200元一個(gè)的網(wǎng)絡(luò)攝像頭也都可以用作機(jī)器人的視覺(jué)傳感器。原理過(guò)于復(fù)雜，這里就不詳細(xì)敘述了。