1 、Zavedenie
Ultrazvukje technika detekcie nekontaktu, ktorá používa ultrazvukové vlny emitované zo zdroja zvuku, a ultrazvuková vlna sa odráža späť k zdroju zvuku, keď sa zistí prekážka, a vzdialenosť prekážky sa vypočíta na základe rýchlosti šírenia rýchlosti zvuku vo vzduchu. Vďaka svojej dobrej ultrazvukovej smernivite nie je ovplyvnená svetlom a farbou nameraného objektu, takže sa široko používa pri vyhýbaní sa prekážkam robotov. Senzor môže cítiť statické alebo dynamické prekážky na pešej trase robota a nahlásiť informácie o vzdialenosti a smerovaní prekážok v reálnom čase. Robot môže správne vykonať ďalšiu akciu podľa informácií.
S rýchlym vývojom technológie aplikácie robotov sa roboti v rôznych aplikačných oblastiach objavili na trhu a pre senzory sa predkladajú nové požiadavky. Ako sa prispôsobiť aplikácii robotov v rôznych oblastiach je problémom pre každý senzorový inžinier, o ktorom môže premýšľať a preskúmať.
V tomto článku sa prostredníctvom aplikácie ultrazvukového senzora v robotovi lepšie porozumel používaniu senzora vyhýbania sa prekážkam.
2 、Úvod senzora
A21, A22 a R01 sú senzory navrhnuté na základe automatických aplikácií na reguláciu robotov, so sériou výhod malého slepého priestoru, silnou prispôsobivosťou merania, krátkou dobou odozvy, interferenciou filtrovania filtra, adaptabilitou s vysokou inštaláciou, nepremokavým a vodotesným prachom, dlhou životnosťou a vysokou spoľahlivosťou atď. Môžu prispôsobiť senzory s rôznymi parametrami podľa rôznych robotov.
A21, A22, R01 Product Pictures
Abstrakt funkcie ：
• Široké napájacie napájanie ， pracovné napätie3.3 ～ 24v ；
• Slepá oblasť môže až 2,5 cm minimálne ；
• Najdôležitejší rozsah je možné nastaviť, celkový 5-úrovňový rozsah od 50 cm až 500 cm je možné nastaviť prostredníctvom pokynov ；
• K dispozícii sú rôzne výstupné režimy, automatické / riadené UART, riadené PWM, úroveň TTL objemu prepínača (3,3V), RS485, IIC atď. (UART kontrolovaná a spotreba energie kontrolovaná PWM môže podporovať ultra nízku spotrebu spánkovej energie <5UA) ；
• Predvolená prenosová sadzba je 115 200, podporuje úpravu ；
• Čas odozvy na úrovni MS, čas výstupu údajov môže až 13 ms najrýchlejší ；
• Je možné zvoliť jeden a dvojitý uhol, pre rôzne scenáre aplikácií je podporovaných celkom štyri úrovne uhla ；
• Vstavaná funkcia redukcie šumu, ktorá môže podporovať nastavenie úrovne redukcie šumu 5-stupňov
• Inteligentná technológia spracovania akustických vĺn, vstavaný inteligentný algoritmus do filtrov rušenia zvukových vĺn, dokáže identifikovať zvukové vlny rušenia a automaticky vykonávať filtrovanie ；
• Vodotesná konštrukcia štruktúry, vodotesná trieda IP67 ；
• Silná adaptabilita inštalácie, metóda inštalácie je jednoduchá, stabilná a spoľahlivá ；
• Podporte aktualizáciu vzdialeného firmvéru ；
3 、Parametre produktu
(1) Základné parametre
(2) Rozsah detekcie
Ultrazvukový senzor vyhýbania sa prekážkam má dvojkonovú verziu výberu, keď je produkt nainštalovaný vertikálne, horizontálny uhol detekcie ľavého a pravého smeru je veľký, môže zvýšiť rozsah pokrytia vyhýbania sa prekážkam, malý uhol detekcie vertikálneho smeru, súčasne sa vyhýba nesprávnym spúšťačom spôsobeným povrchom neven cesty počas jazdy.
Diagram rozsahu merania
4 、Technická schéma senzora ultrazvukovej prekážky
(1) Schéma hardvérovej štruktúry
(2) pracovný tok
A Senzor je poháňaný elektrickými obvodmi.
B 、 Procesor začína sebainštalácia, aby sa zabezpečilo, že každý obvod funguje normálne.
C 、 procesor sa samostatne skontroluje, aby zistil, či existuje ultrazvukový interferenčný signál s rovnakou frekvenciou v prostredí, a potom filtruje a spracováva mimozemské zvukové vlny v čase. Ak používateľovi nie je možné dať správnu hodnotu vzdialenosti, uveďte neobvyklé údaje o znakoch, aby sa zabránilo chybám, a potom preskočte na proces k.
D 、 Procesor odosiela pokyny do obvodu pulzného impulzu Boost na riadenie intenzity excitácie podľa uhla a rozsahu.
E 、 Ultrazvuková sonda T prenáša akustické signály po práci
f 、 Ultrazvuková sonda R dostáva akustické signály po práci
G 、 Slabý akustický signál je zosilnený obvodom zosilňovača signálu a vráti sa do procesora.
H 、 Amplifikovaný signál sa po tvarovaní vráti do procesora a vstavaný inteligentný algoritmus filtruje technológiu rušenia zvukových vĺn, ktorá dokáže efektívne vyhodnotiť skutočný cieľ.
I 、 obvod detekcie teploty, detegujte spätnú väzbu teploty vonkajšej teploty prostredia k procesoru
j 、 procesor identifikuje dobu návratnosti ozveny a kompenzuje teplotu kombinovanú s vonkajším prostredím okolitého prostredia, vypočíta hodnotu vzdialenosti (S = V *T/2).
k 、 procesor prenáša vypočítaný dátový signál klientovi cez linku pripojenia a vráti sa na a.
(3) Proces rušenia
Ultrazvuk v oblasti robotiky bude čeliť rôznym zdrojom rušenia, ako je hluk napájania, kvapka, náraz, prechodné atď. Interference žiarenia vnútorného riadiaceho obvodu robota a motora. Ultrazvuk pracuje so vzduchom ako médiom. Ak je robot vybavený viacerými ultrazvukovými senzormi a viacerých robotov pracuje súčasne, bude v rovnakom priestore a čase veľa nepôvodných ultrazvukových signálov a vzájomné interferencie medzi robotmi bude veľmi vážne.
Vzhľadom na tieto problémy s rušením, senzor vstavaný veľmi flexibilnou technológiou adaptácie, môže podporovať nastavenie úrovne redukcie šumu 5 úrovne, rovnaký frekvenčný interferenčný filter je možné nastaviť, je možné nastaviť rozsah a uhol pomocou algoritmu filtra ECHO, má silnú antiinterferenčnú schopnosť.
Po laboratóriu DYP prostredníctvom nasledujúcej testovacej metódy: Použite 4 ultrazvukové senzory vyhýbania sa prekážkam na zaistenie merania, simulujte multimachínové pracovné prostredie, zaznamenajte údaje, miera presnosti údajov dosiahla viac ako 98%.
Diagram testu anti-interferencie technológie
(4) Nastaviteľný uhol lúča
Uhol lúča snímača softvéru má 4 úrovne: 40,45,55,65, aby sa splnili požiadavky na aplikáciu rôznych scenárov.
5 、Technická schéma senzora ultrazvukovej prekážky
V oblasti aplikácie vyhýbania sa prekážkam robotov je senzorom robotovo oko, či robot sa môže flexibilne pohybovať a rýchlo závisí od informácií o meraní vrátených senzorom. V rovnakom type ultrazvukových senzorov vyhýbania sa prekážkam je to spoľahlivé produkty vyhýbania sa prekážkam s nízkymi nákladmi a nízkou rýchlosťou, produkty sa nainštalujú okolo robota, komunikácia s riadiacim centrom robotov, začínajú rôzne senzory na detekciu vzdialenosti podľa smeru pohybu robotu, dosahujú rýchlu reakciu a požiadavky na detekciu na požiadanie. Medzitým má ultrazvukový senzor veľký uhol poľa FOV, ktorý pomôže stroju získať viac priestoru na meranie na pokrytie požadovanej detekčnej oblasti priamo pred ním.
6 、Hlavné body aplikácie ultrazvukového senzora v schéme vyhýbania sa prekážkam robotov
• Ultrazvukové prekážkové vyhýbanie sa radarom FOV je podobné hĺbkovej kamery, čo stojí asi 20% hĺbkovej kamery;
• Presné rozlíšenie na úrovni milimetra, lepšie ako hĺbková kamera ；
• Výsledky testov nie sú ovplyvnené farbou vonkajšieho prostredia a intenzitou svetla, priehľadné prekážky materiálu môžu byť stabilne detegované, napríklad sklo, priehľadný plast atď.
• bez rušenia prachu, kalov, hmly, kyslého a alkalického prostredia, vysoká spoľahlivosť, starostlivosť o úsporu, nízku mieru údržby;
• Malá veľkosť na splnenie externého a zabudovaného dizajnu robota, je možné aplikovať na rôzne scenáre servisných robotov, aby vyhovovali rôznym potrebám zákazníkov, znížili náklady.
Čas príspevku: august 16-2022