描述
超声波测距仪 是一种传感器，它使用超声波进行回声定位，以测量传感器与声音反射回来的物体之间的距离。 测距仪是 3 线系列传感器之一。 它有两根 3 线电缆。 有一根黑色、红色和橙色的“输出”电缆，可向 40KHz 扬声器提供脉冲功率；黑色、红色和黄色的“输入”电缆从高频麦克风接收器发送回信号。 （注：正常听力范围通常在 0.02 KHz 到 20 KHz 之间，因此该传感器产生的声音应远高于大多数人能听到的声音。）
3 线传感器 与 V5 机器人大脑或 Cortex 兼容。 其传感器电缆可使用 3 线延长电缆进行延长。
为了使超声波测距仪能够与 V5 Brain 配合使用，两根传感器电缆都需要 完全 插入 V5 Brain 3 线端口。 输出电缆需要插入 3 线端口，输入电缆需要插入下一个连续的 3 线端口。
例如，传感器上标有“OUTPUT”的（黑色、红色和橙色）电缆可插入 3 线端口 A，然后需要将标有“INPUT”的（黑色、红色和黄色）电缆插入插入 3 线端口 B。注意：只有特定的端口对才能工作（AB、CD、EF 和 GH）。
超声波测距仪包含在 高级传感器套件 中，也可以在此处购买 。
| 测距仪 | 两个 3 线端口 |
超声波测距仪的工作原理
超声波测距传感器使机器人能够利用高频声波检测其路径中的障碍物。 传感器发出 40KHz 声波，该声波从反射表面反弹并返回传感器。 然后，利用波返回传感器所需的时间，可以计算到物体的距离。
测距仪的可用范围介于 1.5 英寸（3.0 厘米）和 115 英寸（300 厘米）之间。 当传感器尝试测量小于 1.5 英寸的物体时，声音回波速度太快，传感器无法检测到；而超过 115 英寸时，声音强度太弱而无法检测到。
声波的特性影响此范围。 例如，如果被检测的物体没有坚硬的表面（例如 2016-2017 VRC 游戏 Star Strike 中使用的织物大立方体），则声波可能会被吸收，传感器可能无法返回准确的读数。
此外，如果被检测的物体是球状或不规则形状，则声波可能会被散射并导致传感器返回大范围的值。 然而，超声波测距仪在用于测量到平坦硬表面的距离时提供了有用的精确测量。
超声波测距仪需要与 VEXcode V5或 VEXcode Pro V5 等编程语言配对，为 Brain 创建用户程序，以使用传感器的距离值来控制机器人。 测距仪可以以英寸或毫米为单位测量距离。
超声波测距仪的常见用途：
超声波测距仪是一种接近传感器，这意味着它可以在不接触物体的情况下检测到物体。 这意味着传感器可以在机器人碰到障碍物之前检测到其路径中的障碍物。 超声波测距仪的一些使用示例包括：
避障： 通过早期检测到物体，可以对机器人进行编程以停止或转向以避开障碍物，无论该障碍物是场地元素、游戏棋子还是另一个机器人。
许多汽车都使用超声波测距仪来检测其路径中的物体并提醒驾驶员或采取规避行动。
手势控制： 一项有趣的课堂活动是确定超声波测距仪的方向，以便手可以在传感器的特定距离范围内移动。 当机器人检测到这种运动时，它可以改变其行为。 例如，这可以用作机器人不会移动的事件，直到手在传感器上挥动。 大多数机器人比赛都有特定的规则，禁止在比赛的自主期间与机器人进行此类人类互动。
导航: 超声波测距仪可用于反馈控制回路，以控制机器人的行为。 这可能是这样的行为：远离墙壁移动一定距离并停止，向墙壁移动一定距离然后转向不同的方向，或者停止与物体的正确距离，以便手臂和爪子正好位于拾取物体的正确位置。
当机器人使用超声波测距仪进行导航时，使用比例反馈控制会很有帮助。 这意味着误差（机器人的目标距离与其实际距离之间的差异）用于调整传动系统的百分比功率。
这会导致机器人在接近其所需距离时减速（因为误差较小），直到达到指定的目标距离并停止。 这项技术将帮助机器人避免在行进速度太快时超出目标距离。
超声波测距仪在竞赛机器人上的用途：
超声波测距仪在竞赛机器人上使用时非常有用。 除了已经提到的避障和导航之外，机器人上还可以安装一对测距仪来实现一些高级行为。 这两个传感器需要安装在机器人的同一侧并间隔一定距离，例如将它们放置在底盘一侧的相对角上。
方向和目标： 当两个超声波测距仪以一定距离安装时，它们各自可以测量到场地围墙或其他平坦场地元素的两个距离。 使用传感器之间的设定距离以及两个测量距离之间的任何差异，V5 Brain 可以计算机器人相对于墙壁的定向角度。
这些测量可用于在机器人开始自主路径的下一步之前调整机器人的角度，或者它们可用于在射击游戏棋子之前瞄准并调整飞轮等投掷机械手。
二次验证： 使用与定向和瞄准相同的技术，可以使用两个超声波测距仪来测量机器人的角度。 在这种情况下，该角度可用于验证复杂自主路径期间指定点处主传感器（例如陀螺仪/惯性传感器）测量值的读数。
如果测距仪指示机器人已偏离其预期方向，则可以使用两个测距仪的读数对机器人进行调整和重新校准，然后再利用主传感器继续其路径。
无论超声波测距仪是用于执行简单的行为（例如在距离周界墙 10 英寸处停止），还是执行非常复杂的功能（例如从比赛场地对面准确射出球击中旗帜），声波的特性都是其基础需要考虑传感器的测量。 换句话说，当测量圆形、不规则形状或软吸收表面的距离时，不要期望超声波测距仪得到的值是一致或准确的。
与大多数传感器一样，超声波测距仪主要在比赛的自主部分使用，但是通过一些创造性思维，顶级团队可以使用传感器来增强对机器人的驾驶员控制。