1 、Indledning
Ultralyd i områdeter en ikke-kontaktdetekteringsteknik, der bruger ultralydsbølger, der udsendes fra lydkilden, og den ultralydsbølge afspejler tilbage til lydkilden, når hindringen detekteres, og afstanden til hindringen beregnes baseret på forplantningshastigheden for lydhastigheden i luften. På grund af dets gode ultralydsstyrivitet påvirkes det ikke af lyset og farven på det målte objekt, så det er vidt brugt i robothindring. Sensoren kan fornemme de statiske eller dynamiske hindringer for robotens vandrut og rapportere afstanden og retningsoplysningerne om hindringerne i realtid. Robotten kan korrekt udføre den næste handling i henhold til informationen.
Med den hurtige udvikling af robotapplikationsteknologi er robotter inden for forskellige applikationsfelter optrådt på markedet, og nye krav fremsættes for sensorer. Sådan tilpasser sig anvendelsen af robotter inden for forskellige felter er et problem for enhver sensoringeniør at tænke på og udforske.
I dette dokument gennem anvendelsen af ultralydssensor i robot for bedre at forstå brugen af forhindringssensor.
2 、Sensor Introduktion
A21, A22 og R01 er sensorer designet baseret på automatiske robotkontrolapplikationer med en række fordele ved lille blind område, stærk måleadaptabilitet, kort responstid, filterfiltreringsinterferens, høj installationstilpasningsevne, støvtæt og vandtæt, lang levetid og høj pålidelighed osv. De kan tilpasse sensorer med forskellige parametre i henhold til forskellige robotter.
A21, A22, R01 Produktbilleder
Funktion abstrakt ：
• Bred spændingsforsyning ， Arbejdsspænding3.3 ～ 24V ；
• Blindt område kan op til 2,5 cm minimum ；
• Det fjerneste interval kan indstilles, i det samlede interval på 5-niveau fra 50 cm til 500 cm kan indstilles gennem instruktioner ；
1 (UART-kontrolleret og PWM-kontrolleret strømforbrug kan understøtte ultra-lav søvnforbrug≤5ua) ；
• Standard baudhastigheden er 115.200, understøtter ændring ；
• MS-niveau responstid, datatid kan op til 13ms hurtigste ；
• Enkelt- og dobbeltvinkel kan vælges, i alt fire vinkelniveauer understøttes til forskellige applikationsscenarier ；
• Indbygget støjreduktionsfunktion, der kan understøtte indstillingen 5-grade støjreduktionsniveau ；
• Intelligent akustisk bølgeforarbejdningsteknologi, indbygget intelligent algoritme til filtre Interferens Lydbølger, kan identificere interferenslydbølgerne og automatisk udføre filtrering ；
• Vandtæt strukturdesign, vandtæt klasse IP67 ；
• Stærk installationstilpasningsevne, installationsmetoden er enkel, stabil og pålidelig ；
• Støtt ekstern firmwareopgradering ；
3 、Produktparametre
(1) Grundlæggende parametre
(2) Detektionsområde
Ultrasonisk forhindringssensor har en to-vinkelversion af valget, når produktet er installeret lodret, kan den vandrette venstre og højre retning-detektionsvinkel øge dækningen af forhindring af forhindringsundgåelse, lille lodret retningsdetekteringsvinkel, på samme tid, det undgår den forkerte trigger forårsaget af en ujævn vejoverflade under kørsel.
Diagram over måleområdet
4 、Ultrasonisk hindring for undgåelse af hindringer
(1) Diagram over hardwarestrukturen
(2) Workflow
A 、 Sensoren drives af de elektriske kredsløb.
B 、 Processoren starter selvinspektion for at sikre, at hvert kredsløb normalt fungerer.
C 、 Processoren kontrollerer selv for at identificere, om der er en ultralyds-interferens-interferenssignal i miljøet, og filtrer derefter og behandler de fremmede lydbølger i tide. Når den korrekte afstandsværdi ikke kan gives til brugeren, skal du give de unormale tegndata for at forhindre fejl og derefter hoppe til processen k.
D 、 Processoren sender instruktioner til Boost Excitation Pulse Circuit for at kontrollere excitationsintensiteten i henhold til vinkel og rækkevidde.
E 、 Den ultralydssonde overfører akustiske signaler efter at have arbejdet
F 、 Den ultralydssonde modtager akustiske signaler efter at have arbejdet
G 、 Det svage akustiske signal forstærkes af signalforstærkerkredsløbet og returneres til processoren.
H 、 Det amplificerede signal returneres til processoren efter udformning, og den indbyggede intelligente algoritme filtre interferenslydbølgeteknologi, som effektivt kan screene det sande mål.
I 、 Temperaturdetekteringskredsløb, detekterer den eksterne miljø temperatur feedback til processoren
J 、 Processoren identificerer returtidet for ekkoet og kompenserer temperaturen kombineret med det eksterne omgivelsesmiljø, beregner afstandsværdien (S = V *T/2).
K 、 Processoren transmitterer det beregnede datasignal til klienten gennem forbindelseslinjen og vender tilbage til en.
(3) Interferensproces
Ultralyd inden for robotik vil have en række interferenskilder, såsom strømforsyningsstøj, dråbe, bølge, kortvarig osv. Strålingsinterferens af robotens interne kontrolkredsløb og motoren. Ultralyd fungerer med luft som medium. Når en robot er udstyret med flere ultralydssensorer og flere robotter fungerer ved siden af på samme tid, vil der være mange ikke-indfødte ultralydssignaler i samme rum og tid, og den gensidige interferens mellem robotter vil være meget alvorlig.
I betragtning af disse interferensproblemer kan sensoren indbygget en meget fleksibel tilpasningsteknologi understøtte 5-niveau støjreduktionsniveauindstilling, det samme frekvensinterferensfilter kan indstilles, rækkevidde og vinkel kan indstilles ved hjælp af ekko-filteralgoritmen, har en stærk anti-interferensevne.
Efter DYP-laboratoriet gennem følgende testmetode: Brug 4 ultralydsindringssensorer til at afdække målingen, simulere arbejdsmiljøet med flere maskiner, registrer dataene, datanøjagtigheden nåede mere end 98%.
Diagram over anti-interferens teknologitesten
(4) Strålevinkel justeres
Softwarekonfigurationssensorstrålevinklen har 4 niveauer: 40,45,55,65, for at opfylde applikationskravene i forskellige scenarier.
5 、Ultrasonisk hindring for undgåelse af hindringer
Inden for anvendelse af robothindringsundgåelse er sensoren robotens øje, om robotten kan bevæge sig fleksibelt og hurtigt afhænger stort set af måleinformationen, der returneres af sensoren. I den samme type ultralyds-forhindringssensorer er det en pålidelig produkter til undgåelse af hindringer med lave omkostninger og lave hastighed, produkter installeres omkring roboten, kommunikation med robotkontrolcentret, starter forskellige sensorer til afstand til afstandsdetektion i henhold til bevægelsesretningen for roboten, opnå hurtig respons og on-demand-detektionskrav. I mellemtiden har den ultralydssensor en stor FOV -feltvinkel til at hjælpe maskinen med at få mere måleplads til at dække det krævede detektionsområde direkte foran den.
6 、Højdepunkter i anvendelsen af ultralydssensor i robothindringsskema
• Ultrasonisk forhindring af forhindring af obstakel svarer til dybdekameraet, koster ca. 20% af dybdekameraet;
• Fuld rækkevidde millimeter-niveau præcisionsopløsning, bedre end dybdekameraet ；
• Testresultater påvirkes ikke af den ydre miljøfarve og lysintensitet, de gennemsigtige materielle hindringer kan detekteres stabilt, såsom glas, gennemsigtig plast osv .；
• fri for støv, slam, tåge, syre og alkalimiljøinterferens, høj pålidelighed, bekymringsbesparende, lav vedligeholdelseshastighed;
• Lille størrelse til at imødekomme roboten ekstern og indlejret design kan anvendes til en række forskellige scenarier af servicerobotter, for at imødekomme kundernes forskellige behov, reducere omkostningerne.
Posttid: Aug-16-2022