我們也許看到過很多機器人，只要在地面上貼上一條黑線，機器人就能沿著黑線行走，無論是輪式機器人還是人形機器人都是可以實現的，有些人不太瞭解的人就對此感到很好奇，為什麼機器人可以沿著黑線走，而不脫離黑線的範圍呢？是不是有人通過遙控器或者手機藍牙連接進行控制的？其實並不是這樣，原理也不是很難，如果要求機器人行走的線路彎曲程度不是很大的，我們只需要在機器人的底盤上添加兩個灰度傳感器或者紅外傳感器就可以了。
灰度觸感器
灰度傳感器的主要由一個接收管元件、LED發光二極管和對應的放大處理電路組成，由於led照射在淺色和深色處，其表面反射的光的強度也會有多不同，淺色反射的光較強，而深色反射的光較弱，大部分都被深色表面吸收了，正是因為利用這種光的反射強度的偏差，通過傳感器上相應的處理集成電路處理後，傳感器在淺色和深色區域輸出的數字信號 會不同，一般深色輸出高電平，淺色輸出低電平。紅外循跡觸感器的工作原理與灰度類似，只是將接收管元件、LED發光二極管換成了紅外發射管和接收管。
紅外循跡觸感器
利用以上傳感器的工作原理，如下圖，只需將兩個灰度觸感器或紅外循跡觸感器安裝在機器人的底盤，並且擺放在黑線上時，兩個傳感器位於黑線的兩側。正常情況下，黑線是位於兩個傳感器中間的，一旦機器人出現走歪的情況，假如機器人往右偏，此時左傳感器就會接觸到黑線，左邊的傳感器輸出高電平，此時在程序中會通過PWM控制機器人的左輪子 減速或者右輪子加速。同理，假如機器人往左偏，此時右傳感器就會接觸到黑線，右邊的傳感器輸出高電平，此時在程序中會通過PWM控制機器人的右輪子 減速或者左輪子加速。
通過以上的控制方式不斷循環下去，機器人就可以不斷調整左右輪的速度來控制機器人的路線。不過只採用兩個傳感器的情況，一般只適用於機器人運動速度較慢的情況並且行走路線的彎曲角度不大的情況下，如果要讓機器人的速度提高並且能實現走彎曲角度較大的路線下，兩個傳感器可能會導致機器人糾正不及時，直接衝出黑線範圍的情況，對此可能會採用一定數量的傳感器，一般會採用5個，7個，8個等不同的情況，通過每個傳感器碰到黑線糾正值設定的大小來更好的實現循跡。
當然，以上的傳感器擺放位置是應對簡單的環境下的，如果要面對更復雜的環境，傳感器的位置還是要優化處理，對於程序也需要相應的進行調整。對於人形機器人，會將傳感器的位置安裝在機器人一隻腳掌的地步，基本控制原理也和輪式機器人相類似，輪式機器人是控制輪子的轉速，而關節型人形機器人會通過調整機器人對應關節舵機的旋轉角度。
關節型人形機器人
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