1 、Uvod
Ultrazvučni rasponje nekontaktna tehnika otkrivanja koja koristi ultrazvučne valove emitirane iz izvora zvuka, a ultrazvučni val odražava se na izvor zvuka kada se otkrije prepreka, a udaljenost prepreke izračunava se na temelju brzine širenja brzine zvuka u zraku. Zbog svoje dobre ultrazvučne usmjerenosti, na njega ne utječe svjetlost i boju izmjerenog objekta, pa se široko koristi u izbjegavanju prepreka robota. Senzor može osjetiti statičke ili dinamične prepreke na hodanju robota i prijaviti informacije o udaljenosti i smjeru u stvarnom vremenu. Robot može ispravno izvesti sljedeću radnju prema informacijama.
Uz brzi razvoj tehnologije aplikacije robota, na tržištu su se pojavili roboti u različitim područjima aplikacija, a za senzore se postavljaju novi zahtjevi. Kako se prilagoditi primjeni robota u različitim poljima, problem je za svaki inženjer senzora koji bi mogao razmišljati i istražiti.
U ovom radu, primjenom ultrazvučnog senzora u robotu, kako bi se bolje razumjela upotreba senzora za izbjegavanje prepreka.
2 、Uvod senzora
A21, A22 i R01 su senzori dizajnirani na temelju automatskih aplikacija za kontrolu robota, s nizom prednosti malog slijepog područja, snažnom prilagodljivošću mjerenja, kratkim vremenom odziva, smetnji filtriranja filtriranja, visokom prilagodljivošću instalacije, otpornim na prašinu i vodootpornim, dugom pouzdanom i itd. Oni mogu prilagoditi senzore s različitim parametrima prema različitim robotima.
A21, A22, R01 Slike proizvoda
Sažetak funkcije:
• Široko napajanje napona ， radni napon3.3 ～ 24V ；
• Slijepo područje može do 2,5 cm minimalno ；
• Može se postaviti najudaljeniji raspon, ukupni raspon 5 razina od 50 cm do 500 cm može se postaviti kroz upute ；
• Dostupni su različiti načini izlaza, UART automatski / kontrolirani, kontrolirani PWM, volumen prekidača TTL razina (3.3V), RS485, IIC itd. (UART kontrolirana i PWM kontrolirana potrošnja energije mogu podržati ultra-nisku potrošnju energije spavanja≤5UA) ；
• Zadana stopa prijenosa je 115.200, podržava izmjenu ；
• Vrijeme odziva na razini MS, vrijeme izlaza podataka može do 13 ms najbrže ；
• Može se odabrati jedan i dvostruki kut, podržano je ukupno četiri razine kuta za različite scenarije aplikacije ；
• Ugrađena funkcija smanjenja buke koja može podržati postavku razine smanjenja buke 5 slova ；
• Inteligentna tehnologija obrade akustičnih valova, ugrađeni inteligentni algoritam za filtriranje interferencijskih zvučnih valova, može prepoznati zvučne valove smetnji i automatski izvoditi filtriranje ；
• Dizajn vodootpornih struktura, vodootporni IP67 ；
• Snažna prilagodljivost instalacije, metoda instalacije je jednostavna, stabilna i pouzdana ；
• Podržite nadogradnju daljinskog upravljačkog softvera ；
3 、Parametri proizvoda
(1) Osnovni parametri
(2) Raspon otkrivanja
Ultrazvučna senzor za izbjegavanje prepreka ima dvokutnu verziju izbora, kada je proizvod ugrađen vertikalno, horizontalni kut otkrivanja lijevog i desnog smjera je velik, može povećati raspon pokrivanja prepreka izbjegavanja, mali okomiti kut otkrivanja smjera, u isto vrijeme izbjegava pogrešan okidač tijekom vožnje.
Dijagram raspona mjerenja
4 、Tehnička shema senzora za izbjegavanje ultrazvučne prepreke
(1) Dijagram hardverske strukture
(2) tijek rada
a 、 senzor pokreće električni krugovi.
B 、 Procesor započinje samootkrivanje kako bi se osiguralo da svaki krug normalno radi.
C 、 Procesor samo-provjera da bi se utvrdilo postoji li ultrazvučni signal s interferencijama istog frekvencije u okolini, a zatim filtrirati i obraditi vanzemaljske zvučne valove na vrijeme. Kad se ispravna vrijednost udaljenosti ne može dati korisniku, dajte abnormalne podatke o znaku kako biste spriječili pogreške, a zatim skočili na postupak k.
D 、 Procesor šalje upute u pulsni pulsni krug pojačanog ekscitacije radi kontrole intenziteta pobude prema kutu i rasponu.
E 、 Ultrazvučna sonda T prenosi akustične signale nakon rada
F 、 Ultrazvučna sonda dobiva akustične signale nakon rada
G 、 Slabi akustični signal pojačava se krugom pojačala signala i vraća se u procesor.
H 、 Pojačani signal vraća se u procesor nakon oblikovanja, a ugrađeni inteligentni algoritam filtrira tehnologiju zvučnog vala interferencije, koja može učinkovito izdvojiti pravi cilj.
i 、 krug otkrivanja temperature, otkrijte povratne informacije o temperaturi vanjskog okruženja u procesoru
J 、 Procesor identificira vrijeme povratka odjeka i nadoknađuje temperaturu u kombinaciji s vanjskim okolišnim okruženjem, izračunava vrijednost udaljenosti (s = v *t/2).
K 、 Procesor prenosi izračunati podatkovni signal klijentu putem linije veze i vraća se na a.
(3) postupak miješanja
Ultrazvuk u polju robotike suočit će se s različitim izvorima smetnji, poput buke napajanja, pada, prenapona, prolaznog itd. Sweetise smetnje unutarnjeg upravljačkog kruga robota i motora. Ultrazvuk djeluje sa zrakom kao medijem. Kada je robot opremljen više ultrazvučnih senzora i više robota istovremeno djeluje u susjedstvu, u istom prostoru i vremenu bit će mnogo ne-domorodnih ultrazvučnih signala, a međusobna smetnja robota bit će vrlo ozbiljna.
S obzirom na ove probleme s interferencijama, senzor ugradio vrlo fleksibilnu tehnologiju prilagodbe, može podržati postavku smanjenja razine razine 5 razina, isti filtar s interferencijama frekvencije može se postaviti, domet i kut se može postaviti, koristeći algoritam filtra Echo, ima snažnu sposobnost anti-interferencije.
Nakon DYP laboratorija kroz sljedeću metodu ispitivanja: Upotrijebite 4 senzora za izbjegavanje ultrazvučne prepreke za zaštitu mjerenja, simulirajte radno okruženje s više mahina, zabilježite podatke, stopa točnosti podataka dosegla je više od 98%.
Dijagram testa tehnologije protiv interferencije
(4) podesiv kut snopa
Kut senzora konfiguracije softvera ima 4 razine: 40,45,55,65, kako bi se ispunili zahtjevi za aplikaciju različitih scenarija.
5 、Tehnička shema senzora za izbjegavanje ultrazvučne prepreke
U području primjene za izbjegavanje prepreka robota, senzor je oko robota, može li robot fleksibilno i brzo ovisiti o mjerenim podacima koje je senzor vratio. U istoj vrsti senzora za izbjegavanje ultrazvučnih prepreka, to su pouzdani proizvodi za izbjegavanje prepreka s niskom cijenom i niskom brzinom, proizvodi se instaliraju oko robota, komunikacija s upravljačkim centrom robota, pokreću različite senzore za otkrivanje udaljenosti prema smjeru pokreta robota, postići brzi odgovor i na zahtjev za otkrivanje na zahtjev. U međuvremenu, ultrazvučni senzor ima veliki kut FOV polja koji pomaže stroju da dobije više mjernog prostora za pokrivanje potrebnog područja otkrivanja izravno ispred njega.
6 、Istaknute primjene ultrazvučnog senzora u shemi izbjegavanja prepreka robota
• Radar za izbjegavanje ultrazvučnih prepreka FOV je sličan dubinskoj kameru, a košta oko 20% dubinske kamere;
• Rezolucija preciznosti na razini milimetra, bolja od kamere dubine ；
• Na rezultate ispitivanja ne utječe vanjska boja okoliša i intenzitet svjetlosti, prozirne materijalne prepreke mogu se otkriti stabilno, poput stakla, prozirna plastika itd.
• bez prašine, mulja, magle, kiseline i alkalnog okoliša, visoke pouzdanosti, uštede brige, niske stope održavanja;
• Mala veličina za ispunjavanje vanjskog i ugrađenog dizajna robota može se primijeniti na različite scenarije robota usluga, kako bi se zadovoljile različite potrebe kupaca, smanjili troškove.
Post Vrijeme: kolovoz-16-2022