1 、Sissejuhatus
Ultrahelion kontaktivaba tuvastamise tehnika, mis kasutab heliallikast eralduvaid ultrahelilaineid ja ultrahelilaine peegeldab takistuse tuvastamisel tagasi heli allikale ja takistuse kaugus arvutatakse õhukiiruse levimiskiiruse põhjal õhus. Oma hea ultraheli juhtimise tõttu ei mõjuta seda mõõdetud objekti valgus ja värv, seega kasutatakse seda laialdaselt roboti takistuste vältimisel. Andur tunneb roboti kõndimismarsruudil staatilisi või dünaamilisi takistusi ning teatada takistuste vahemaa ja suunateave reaalajas. Robot saab järgmise toimingu õigesti teha vastavalt teabele.
Robotirakenduste tehnoloogia kiire arendamise korral on turule ilmunud robotid erinevates rakenduste valdkondades ja andurite jaoks on esitatud uued nõuded. Kuidas kohaneda robotite rakendamisega erinevates valdkondades, on probleem iga sensori inseneri jaoks mõeldes ja uurida.
Selles artiklis, ultraheli anduri rakendamise kaudu robotis, et paremini mõista takistuste vältimise anduri kasutamist.
2 、Anduri sissejuhatus
A21, A22 ja R01 on andurid, mis on loodud automaatsetel robotikontrollirakendustel, millel on rea väikeste pimedate pindalade eeliseid, tugev mõõtmine kohanemisvõime, lühike reageerimisaeg, filtri filtreerimise häired, kõrge paigaldamise kohanemisvõime, tolmukindel ja veekindel, pikk töökindlus ja kõrge töökindlus jne. Nad saavad erinevate robotite järgi andureid erinevate parameetritega kohandada.
A21, A22, R01 tootepildid
Funktsioon Abstrakt ：
• Lai pingevarustus ， tööpinge3.3 ～ 24v ；
• Pime ala võib miinimum ； ；
• Saada saab kõige kaugemale vahemikule, kogu 5-astmeline vahemik 50 cm kuni 500 cm saab seada juhiste kaudu ；
• Saadaval on mitmesuguseid väljundrežiime, UART automaatne / juhitav, PWM -i juhitav, lüliti helitugevuse TTL tase (3,3 V), RS485, IIC jne. (UART juhitav ja PWM-i juhitav energiatarve võib toetada ülimadala une energiatarbimist ≤5ua) ；
• Vaikimisi BAUDi määr on 115 200, toetab modifikatsiooni ；
• MS-taseme reageerimise aeg, andmete väljundi aeg võib kuni 13 ms kiireimat ；
• Valida saab ühe- ja topeltnurga, erinevate rakenduse stsenaariumide jaoks toetatakse kokku neli nurgataset ；
• Sisseehitatud müra vähendamise funktsioon, mis toetab 5-klassi müra vähendamise taseme seadistust ；
• Arukas akustilise laine töötlemise tehnoloogia, sisseehitatud intelligentne algoritm, et filtreerida häirete helilained, saab tuvastada häirete helilained ja teostada automaatselt filtreerimist ；
• Veekindel konstruktsiooni kujundus, veekindel klass IP67 ；
• Tugev paigaldamise kohanemisvõime, paigaldusmeetod on lihtne, stabiilne ja usaldusväärne ；
• Toetage püsivara kaugjuhtimispuldi ；
3 、Tooteparameetrid
(1) Põhiparameetrid
(2) avastamisvahemik
Ultraheli takistuste vältimise anduril on valitud kahe nurga versioon, kui toode on vertikaalselt paigaldatud, horisontaalne vasak ja parema suuna tuvastamise nurk on suur, võib suurendada takistuste vältimise katvuse vahemikku, väikese vertikaalse suuna tuvastamise nurk, samal ajal väldib see, mis on põhjustatud ebaühtlase tee pinnast sõidu ajal.
Mõõtmisvahemiku skeem
4 、Ultraheli takistuste vältimise anduri tehniline skeem
(1) Riistvara struktuuri skeem
(2) töövoog
A 、 Andurit toidavad elektrilised vooluahelad.
B 、 Protsessor alustab enesetunnistust, tagamaks, et iga vooluring töötab normaalselt.
C 、 Protsessori isekontroll, et teha kindlaks, kas keskkonnas on ultraheli sama sagedusega häirete signaal, ning seejärel filtreerige ja töödelda võõraste helilaineid õigel ajal. Kui kasutajale ei saa õiget vahemaa väärtust anda, andke vigade vältimiseks ebanormaalseid märgi andmeid ja hüpake seejärel protsessi K.
D 、 Protsessor saadab juhiseid erutusmpulsi vooluringile, et juhtida ergastamise intensiivsust vastavalt nurgale ja vahemikule.
e 、 Ultraheli sond T edastab pärast töötamist akustilisi signaale
F 、 Ultraheli sond R saab pärast töötamist akustilisi signaale
G 、 Nõrga akustiline signaal amplifitseerib signaali võimendi vooluringi ja tagastatakse protsessori.
H 、 Amplifitseeritud signaal tagastatakse protsessorile pärast kujundamist ja sisseehitatud intelligentne algoritm filtreerib häirete helilainetehnoloogia, mis suudab tõelise sihtmärgi tõhusalt läbi vaadata.
I 、 Temperatuuri tuvastamise vooluring, tuvastage protsessorile väliskeskkonna temperatuuri tagasiside
J 、 Protsessor tuvastab kaja tagasivooluaja ja kompenseerib temperatuuri koos välise ümbritseva keskkonnaga, arvutab kauguse väärtuse (S = V *T/2).
K 、 Protsessor edastab arvutatud andmesignaali kliendile ühendusliini kaudu ja naaseb a.
(3) häirete protsess
Ultraheli robootika valdkonnas seisab silmitsi mitmesuguste häirete allikatega, näiteks toitemüra, tilk, tõus, mööduv jne. Roboti sisekontrolli vooluahela kiirgushäired ja mootor. Ultraheli töötab õhuga keskmisena. Kui robot on varustatud mitme ultraheli anduriga ja mitu robotit töötavad samal ajal, on samas ruumis ja ajas palju võõrkeelseid ultraheli signaale ning robotite vastastikune sekkumine on väga tõsine.
Neid häireprobleeme silmas pidades võib sensori sisseehitatud väga paindlik kohanemistehnoloogia toetada 5-taseme müra vähendamise taseme seadistamist, sama sagedusega häirete filter saab seada, vahemik ja nurk saab seada, kasutades kajafiltri algoritmi, on tugev sekkumisvastane võime.
Pärast DYP labori järgmise katsemeetodi kaudu: kasutage 4 ultraheli takistuste vältimise andurit, et mõõta, simuleerida multi-masina töökeskkonda, registreerige andmed, andmete täpsuse määr ulatus üle 98%.
Interferentsivastase tehnoloogia testi diagramm
(4) Tala nurk reguleeritav
Tarkvara konfiguratsiooni anduri tala nurgal on 4 taset: 40,45,55,65, et täita erinevate stsenaariumide rakendusnõudeid.
5 、Ultraheli takistuste vältimise anduri tehniline skeem
Roboti takistuste vältimise rakenduse valdkonnas on andur roboti silm, kas robot suudab paindlikult liikuda ja kiiresti sõltub suuresti anduri tagastatud mõõtmisteabest. Sama tüüpi ultraheli takistuste vältimise andurite puhul on see usaldusväärne takistuste vältimistooted madala hinnaga ja madala kiirusega, tooted paigaldatakse roboti ümber, suhtlemine roboti juhtimiskeskusega, alustage erinevaid ulatuvaid andureid, et teha kauguse tuvastamine vastavalt roboti liikumissuunale, saavutada kiire reageerimine ja määratud tuvastamise nõuded. Vahepeal on ultraheli anduril suur FOV -välja nurk, mis aitab masinal saada rohkem mõõtmisruumi, et katta vajalik tuvastuspiirkond otse selle ees.
6 、Ultraheli anduri rakendamise tipphetked robotite takistuste vältimise skeemis
• Ultraheli takistuste vältimise radar FOV sarnaneb sügavuskaameraga, maksab umbes 20% sügavuskaamerast;
• Täisvahemiku millimeetri tasemel täpsusega eraldusvõime, parem kui sügavuskaamera ；
• Väline keskkonna värv ja valguse intensiivsus ei mõjuta testi tulemusi. Läbipaistvaid materjali takistusi saab stabiilselt tuvastada, näiteks klaas, läbipaistev plastik jne .；
• vaba tolmu, muda, udu, happe ja leelise keskkonna häirete, kõrge töökindluse, mure säästmise, madala hoolduskiirusega;
.
Postiaeg: 16. august 20122