本系統所設計的機器人的主要任務是在未知環境下依靠多傳感器信息，運用D-S數據融合算法，提供與環境有關的關于系統狀態的足夠的與可靠的信息，使機器人能夠自主規劃路徑、躲避障礙物，最終向目標靠近。

本控制系統采用主從式控制系統。系統選用了激光傳感器、超聲傳感器、紅外傳感器、光敏傳感器、光電編碼器等多種類型的傳感器，它們之間相互組合，實現機器人小車的測距、避障、尋找目標等功能。

1 多傳感器數據融合技術與D-S方法

多傳感器數據融合技術結合了控制理論、信號處理、人工智能、概率和統計的發展，協同運用多傳感器的傳感數據，提取所探測環境的近可能多的有用信息，消除信息的不確定性，提高傳感器的可靠性。

多傳感器數據融合技術有許多優點：增加了測量的維數和置信度；改進了探測性能；擴展了空間和時間的覆蓋范圍；改進了系統的可靠性和可維護性；系統容錯性好，運行魯棒性強；系統內資源共享，可提高資源的利用率。

D-S證據理論是Dempster于1967年提出，后由Shafer加以擴充和發展而形成的一種信息融合方法。D-S證據理論可處理由不知道所引起的不確定性。

D-S方法的推理結構分為三級。

第一級是合成。它把來自幾個獨立傳感器的報告合成為一個總的輸入。

第二級是推斷，由它獲取傳感器報告并進行推斷，將傳感器報告擴展成目標報告。

第三級是更新，因各種傳感器一般都有隨機誤差，所以在進行推斷和傳感器合成之前要先更新傳感器級的信息。

2 傳感器的選用

本系統所設計的智能機器人具有測距、自動避障、自動尋找以一發光源為目標的物體的功能。每一個功能均選用幾種不同類型的傳感器進行測量，再應用D-S融合算法把這些數據進行融合，最后得到我們需要的更加全面、準確、可靠的反映環境特征的信息，指導機器人的運行。

本系統具體傳感器的選用如下：

1） 測距傳感器

測距傳感器選用了三種類型的傳感器：激光傳感器、超聲傳感器、紅外傳感器。

2） 避障傳感器

避障傳感器選用了三種類型的傳感器：激光傳感器、超聲傳感器、紅外傳感器。

3） 尋找目標傳感器

尋找目標傳感器選用了兩種類型的傳感器：紅外傳感器和光敏傳感器。

4） 光電編碼器

用光電編碼器檢測電機的轉速。

激光傳感器選用的是DLS-A激光測距傳感器。該設備擁有許多卓越的性能：測程0.2-200m，串行接口（RS232或RS422），單根RS422線可連接多達10個模塊，范圍寬廣的供電電壓（9-30V），可編程模擬輸出，兩個可編程數字輸出端，數字輸出錯誤信號，4個發光二極管用于顯示狀態信號，D型接口和螺旋接線端便于連接，望遠鏡適配器使得安裝非常簡便，堅固的鋁金屬外殼，IP65（防止灰塵和水汽浸入），完整的軟件配置，二等激光（0.95mW），可利用三個M4螺旋裝配。超聲傳感器選用的是中國大恒公司生產的946系列超聲測距傳感器。946系列采用超聲波原理，具有非接觸測量距離、易于目標瞄準、測量精度高、重復精度高、抗干擾、高可靠等特點，特別適合于工業現場使用。測量范圍0-6000mm，線性精度0.1%，聲波發射角5°，響應時間500ms，工作電源10V。 紅外傳感器選用的是紅外發光管TLN205和紅外接收管TPS708。紅外發光管發射紅外光，光波在遇到障礙物后反射，被紅外接收管接收，產生一個與光強相對應的電流，電流經LM358組成的兩極放大電路放大后，輸出一個0-3V的模擬電壓，經A/D轉換后輸入單片機。機器人使用的光敏傳感器為硫化鎘光電管（CDS）。CDS的電阻值對較少的光線就能產生較大的變化，是機器人系統較為常用的一種光敏傳感器。光電編碼器選用的是E68S15旋轉編碼器。該編碼器分辨率為1024P/R，電源電壓DC5V 5%，紋波P-P：5%以下，最大響應頻率100kHz。