超声波传感器利用声波测量距离。它发射一个高频脉冲，等待回波，并测量往返时间。将测量时间除以声速，再除以二，即可得到距离。超声波传感器可在空气、水和某些固体中工作。它们价格低廉、坚固耐用，且不受光照影响。

这项技术类似于声呐。换能器产生脉冲并接收回波。频率高于人耳听觉范围，通常为 40 kHz。传感器输出的信号与距离成正比。有些传感器使用独立的发射和接收换能器，而另一些则使用单个换能器在不同模式之间切换。

超声波传感器特性

• 范围：几厘米到几米。
• 光束宽度：宽，这限制了角度分辨率。
• 更新速率：比红外或激光雷达慢。
• 受温度、湿度和风的影响。
• 对柔软、倾斜或小型物体的探测能力较差。

超声波传感器在移动机器人上常用于障碍物检测。它们价格低廉，在室内环境中也十分可靠。例如，扫地机器人利用超声波传感器来避开楼梯和墙壁，汽车则利用它们进行泊车辅助。超声波传感器的宽波束既是优势也是劣势。它能检测大范围内的障碍物，但无法精确定位障碍物。这使得它适用于安全制动，但不太适合地图绘制。超声波传感器通常与红外传感器或激光雷达配合使用。红外传感器提供窄波束，用于精确检测；超声波传感器提供宽波束，用于安全制动。两者结合使用，覆盖范围比单独使用任何一种传感器都要广。