1 、Invoering
Ultrasoon variërendis een contactloze detectietechniek die ultrasone golven gebruikt die uit de geluidsbron worden uitgestoten, en de ultrasone golf reflecteert terug naar de geluidsbron wanneer het obstakel wordt gedetecteerd, en de afstand van het obstakel wordt berekend op basis van de propagatiesnelheid van de snelheid van het geluid in de lucht. Vanwege zijn goede ultrasone directiviteit wordt het niet beïnvloed door het licht en de kleur van het gemeten object, dus wordt het veel gebruikt bij het vermijden van robotobstak. De sensor kan de statische of dynamische obstakels op de wandelroute van de robot voelen en de afstands- en richtinginformatie van de obstakels in realtime melden. De robot kan de volgende actie correct uitvoeren volgens de informatie.
Met de snelle ontwikkeling van robotapplicatie -technologie zijn robots in verschillende applicatievelden op de markt verschenen en worden nieuwe vereisten voor sensoren naar voren gebracht. Hoe u zich kunt aanpassen aan de toepassing van robots op verschillende velden is een probleem voor elke sensoringenieur om na te denken over en te verkennen.
In dit artikel, door de toepassing van ultrasone sensor in robot, om het gebruik van obstakelvermijdingssensor beter te begrijpen.
2 、Sensor introductie
A21, A22 en R01 zijn sensoren die zijn ontworpen op basis van automatische robotbesturingstoepassingen, met een reeks voordelen van klein blind gebied, sterk aanpassingsvermogen van de meting, korte responstijd, interferentie van filterfiltering, aanpassingsvermogen met hoge installatie, stofvrij en waterdicht, lange levensduur en hoge betrouwbaarheid, enz. Ze kunnen sensoren aanpassen met verschillende parameters volgens verschillende robots.
A21, A22, R01 productfoto's
Functie Samenvatting:
• Brede spanningsvoorziening, werkspanning3.3 ～ 24V ；
• Blind gebied kan maximaal 2,5 cm minimaal ；
• Het verste bereik kan worden ingesteld, een totaal bereik van 5 cm van 50 cm tot 500 cm kan worden ingesteld via instructies ；
• Een verscheidenheid aan uitvoermodi zijn beschikbaar, UART Auto / Gestuurd, PWM Gestuurd, Switch Volume TTL -niveau (3.3V), RS485, IIC, enz. (UART gecontroleerd en PWM-gecontroleerd stroomverbruik kan ultra-lage slaapvermogen verbruiken ondersteunen ≤5ua) ；
• De standaard baudrate is 115.200, ondersteunt aanpassing ；
• Responstijd op MS-niveau, gegevensuitvoertijd kan tot 13 ms snelst ；
• Een enkele en dubbele hoek kunnen worden geselecteerd, in totaal worden vier hoekniveaus ondersteund voor verschillende toepassingsscenario's ；
• Ingebouwde ruisreductiefunctie die de instelling van 5-grade ruisverminderingsniveau kan ondersteunen ；
• Intelligente akoestische golfverwerkingstechnologie, ingebouwd intelligent algoritme om interferentiegolven te filters, kan de interferentie-geluidsgolven identificeren en automatisch filtering uitvoeren ；
• Waterdichte structuurontwerp, waterdichte graad IP67 ；
• Sterke installatie -aanpassingsvermogen, installatiemethode is eenvoudig, stabiel en betrouwbaar ；
• Ondersteuning van de externe firmware -upgrade ；
3 、Productparameters
(1) Basisparameters
(2) Detectiebereik
Ultrasone obstakelvermijdingssensor heeft een twee-hoekversie van de keuze, wanneer het product verticaal wordt geïnstalleerd, kan de horizontale linker- en rechterrichtingshoek groot zijn, het dekkingsbereik van het vermijden van obstakel, kleine verticale richting detectiehoek vergroten, vermijdt het tegelijkertijd de verkeerde trigger veroorzaakt door een ongewenste verkeersoppervlak tijdens het rijden.
Diagram van het meetbereik
4 、Ultrasone obstakelvermijdingssensor Technisch schema
(1) Diagram van de hardwarestructuur
(2) Workflow
A 、 De sensor wordt aangedreven door de elektrische circuits.
B 、 De processor begint zelfinspectie om ervoor te zorgen dat elk circuit normaal werkt.
C 、 De processor zelf controleren om te bepalen of er een ultrasoon interferentie-interferentiesignaal in de omgeving is en vervolgens de buitenaardse geluidsgolven in de tijd te filteren en te verwerken. Wanneer de juiste afstandswaarde niet aan de gebruiker kan worden gegeven, geef dan de abnormale tekengegevens om fouten te voorkomen en spring vervolgens naar het proces k.
D 、 De processor stuurt instructies naar het boost -excitatiepulscircuit om de excitatie -intensiteit te regelen volgens hoek en bereik.
E 、 De ultrasone sonde t verzendt akoestische signalen na het werken
f 、 De ultrasone sonde R ontvangt akoestische signalen na het werken
G 、 Het zwakke akoestische signaal wordt versterkt door het signaalversterkercircuit en teruggebracht naar de processor.
H 、 Het versterkte signaal wordt na het vormen naar de processor geretourneerd en het ingebouwde intelligent algoritme filtert de interferentie-geluidsgolftechnologie, die het echte doel effectief kan screenen.
I 、 Temperatuurdetectiecircuit, detecteert de feedback van de externe omgevingstemperatuur aan de processor
J 、 De processor identificeert de retourtijd van de echo en compenseert de temperatuur in combinatie met de externe omgevingsomgeving, berekent de afstandswaarde (s = v *t/2).
K 、 De processor verzendt het berekende gegevenssignaal naar de client via de verbindingslijn en keert terug naar een.
(3) Interferentieproces
Echografie op het gebied van robotica, zal worden geconfronteerd met een verscheidenheid aan interferentiebronnen, zoals voedingsruis, druppel, stijging, tijdelijke, enz. Stralingsinterferentie van het interne controlecircuit van de robot en de motor. Echografie werkt met lucht als medium. Wanneer een robot is uitgerust met meerdere ultrasone sensoren en meerdere robots die tegelijkertijd werken, zullen er veel niet-native ultrasone signalen in dezelfde ruimte en tijd zijn, en de wederzijdse interferentie tussen robots zal zeer serieus zijn.
Gezien deze interferentieproblemen, kan de sensor een zeer flexibele aanpassingstechnologie ingebouwd, kan het instelling van 5-niveau ruisverminderingsniveau ondersteunen, hetzelfde frequentie-interferentiefilter kan worden ingesteld, bereik en hoek kan worden ingesteld, met behulp van het Echo-filteralgoritme, heeft een sterke anti-interferentievermogen.
Na het DYP-laboratorium via de volgende testmethode: gebruik 4 ultrasone obstakelvermijdingssensoren om de meting af te dekken, de werkomgeving met meerdere machines te simuleren, de gegevens vast te leggen, de gegevensnauwkeurigheidsnelheid van de gegevens meer dan 98%.
Diagram van de anti-interferentie-technologietest
(4) Straalhoek verstelbaar
De softwareconfiguratiesensorstraalhoek heeft 4 niveaus: 40,45,55,65, om te voldoen aan de toepassingsvereisten van verschillende scenario's.
5 、Ultrasone obstakelvermijdingssensor Technisch schema
Op het gebied van de toepassing Robot Obstacle Vermijding is de sensor het oog van de robot, of de robot flexibel kan bewegen en snel afhangt van de meetinformatie die door de sensor wordt geretourneerd. In hetzelfde type ultrasone obstakelvermijdingssensoren is het een betrouwbare hindernisvermijdingproducten met lage kosten en lage snelheid, producten worden geïnstalleerd rond de robot, communicatie met het robotcontrolecentrum, start verschillende variërende sensoren voor afstandsdetectie volgens de bewegingsrichting van de robot, bereiken een snelle respons en on-demand detectievereisten. Ondertussen heeft de ultrasone sensor een grote FOV -veldhoek om de machine te helpen meer meetruimte te verkrijgen om het vereiste detectiegebied er direct voor te dekken.
6 、Hoogtepunten van de toepassing van ultrasone sensor in het robotobstakelvermijdingsschema
• Ultrasone obstakelvermijding Radar FOV is vergelijkbaar met de dieptecamera, kost ongeveer 20% van de dieptecamera;
• Precisieresolutie op volledige afstand millimeter-niveau, beter dan de dieptecamera ；
• Testresultaten worden niet beïnvloed door de kleur van de externe omgeving en de lichtintensiteit, de transparante materiaalobstakels kunnen stabiel worden gedetecteerd, zoals glas, transparant plastic, enz.
• Vrij van stof, slib, mist, zuur en alkali-omgeving interferentie, hoge betrouwbaarheid, zorgbesparende, weinig onderhoudszorg;
• Klein formaat om te voldoen aan het externe en ingebedde ontwerp van de robot, kan worden toegepast op verschillende scenario's van servicerobots, om te voldoen aan de diverse behoeften van klanten, de kosten te verlagen.
Posttijd: augustus-16-2022