1 、Introduksjon
Ultralyd varierendeer en ikke-kontaktdeteksjonsteknikk som bruker ultralydbølger som sendes ut fra lydkilden, og ultralydbølgen reflekterer tilbake til lydkilden når hindringen blir oppdaget, og avstanden til hindringen beregnes basert på forplantningshastigheten til lydhastigheten i luften. På grunn av sin gode ultralyddirektivitet påvirkes den ikke av lyset og fargen på det målte objektet, så det er mye brukt i robothindrings unngåelse. Sensoren kan føle de statiske eller dynamiske hindringene på robotens gangrute, og rapportere om avstanden og retningsinformasjonen til hindringene i sanntid. Roboten kan riktig utføre neste handling i henhold til informasjonen.
Med den raske utviklingen av robotapplikasjonsteknologi har roboter innen forskjellige applikasjonsfelt dukket opp i markedet, og nye krav stilles frem for sensorer. Hvordan tilpasse anvendelsen av roboter på forskjellige felt er et problem for enhver sensoringeniør å tenke på og utforske.
I denne artikkelen, gjennom anvendelse av ultralydsensor i robot, for bedre å forstå bruken av hindringssensor.
2 、Sensor introduksjon
A21, A22 og R01 er sensorer designet basert på automatiske robotkontrollapplikasjoner, med en serie fordeler med lite blindt område, sterk måle tilpasningsevne, kort responstid, filterfiltreringsinterferens, høy installasjonstilpasning, støvtett og vanntett, lang levetid og høy pålitelighet osv. De kan tilpasse sensorer med forskjellige parametere i henhold til forskjellige roboter.
A21, A22, R01 produktbilder
Funksjon abstrakt ：
• Bred spenningsforsyning ， arbeidsspenning3.3 ～ 24V ；
• Blindområdet kan opptil 2,5 cm minimum ；
• Det fjerneste området kan settes, et totalt 5-nivåsområde fra 50 cm til 500 cm kan settes gjennom instruksjoner ；
• En rekke utgangsmodus er tilgjengelige, UART Auto / Controlled, PWM Controlled, Switch Volume TTL -nivå (3.3V), RS485, IIC, osv. (UART-kontrollert og PWM-kontrollert strømforbruk kan støtte ultra-lav søvn strømforbruk ≤5ua) ；
• Standard baudfrekvens er 115.200, støtter modifisering ；
• Responstiden på MS-nivå, datautgangstid for data kan opptil 13ms raskest ；
• Enkel og dobbel vinkel kan velges, totalt støttes fire vinkelnivåer for forskjellige applikasjonsscenarier ；
• Innebygd støyreduksjonsfunksjon som kan støtte innstillingen for støyreduksjonsnivå på 5 klasse ；
• Intelligent akustisk bølgebehandlingsteknologi, innebygd intelligent algoritme til filtre interferenslydbølger, kan identifisere interferenslydbølger og automatisk utføre filtrering ；
• Vanntett strukturdesign, vanntett IP67 ；
• Sterk installasjonstilpasningsevne, installasjonsmetode er enkel, stabil og pålitelig ；
• Støtt ekstern firmwareoppgradering ；
3 、Produktparametere
(1) Grunnleggende parametere
(2) Deteksjonsområde
Ultrasonisk hindringssensor har en to-vinkelversjon av valget, når produktet er installert vertikalt, kan den horisontale venstre og høyre retning deteksjonsvinkel er stor, kan øke dekningsområdet for hindring for hindring, liten vertikal retningsdeteksjonsvinkel, på samme tid, den unngår feil trigger forårsaket av uevenet vei i løpet av kjøringen.
Diagram over måleområdet
4 、Ultrasonisk hindring for å unngå sensor teknisk ordning
(1) Diagram over maskinvarestrukturen
(2) arbeidsflyt
En 、 Sensoren drives av de elektriske kretsløpene.
B 、 Prosessoren starter selvinspeksjon for å sikre at hver krets fungerer normalt.
C 、 Prosessorens selvkontroll for å identifisere om det er et ultralyds samme frekvens interferenssignal i miljøet, og deretter filtrere og behandle de fremmede lydbølgene i tide. Når riktig avstandsverdi ikke kan gis til brukeren, gi de unormale skiltdataene for å forhindre feil, og deretter hoppe til prosessen k.
D 、 Prosessoren sender instruksjoner til Boost Excitation Pulse Circuit for å kontrollere eksitasjonsintensiteten i henhold til vinkel og rekkevidde.
E 、 Ultrasonic -sonden T overfører akustiske signaler etter å ha jobbet
f 、 Ultrasonic -sonde R mottar akustiske signaler etter å ha jobbet
G 、 Det svake akustiske signalet forsterkes av signalforsterkerkretsen og returneres til prosessoren.
H 、 Det forsterkede signalet returneres til prosessoren etter forming, og den innebygde intelligente algoritmen filtrerer Interference Sound Wave-teknologien, som effektivt kan screene ut det sanne målet.
I 、 Temperaturdeteksjonskrets, oppdage tilbakemeldinger fra ekstern miljetemperatur til prosessoren
J 、 Prosessoren identifiserer ekkoets returtid og kompenserer temperaturen kombinert med det ytre omgivelsesmiljøet, beregner avstandsverdien (S = V *t/2).
k 、 Prosessoren overfører det beregnede datasignalet til klienten gjennom tilkoblingslinjen og går tilbake til en.
(3) Interferensprosess
Ultralyd innen robotikk, vil møte en rekke interferenskilder, for eksempel støy på strømforsyning, dråpe, bølge, forbigående, etc. Stråling av robotens internkontrollkrets og motoren. Ultralyd fungerer med luft som medium. Når en robot er utstyrt med flere ultralydsensorer og flere roboter jobber ved siden av samtidig, vil det være mange ikke-innfødte ultralydsignaler i samme rom og tid, og den gjensidige interferensen mellom roboter vil være veldig alvorlig.
Med tanke på disse interferensproblemene, kan sensoren innebygd i en veldig fleksibel tilpasningsteknologi, støtte 5-nivå støyreduksjonsnivåinnstilling, det samme frekvensinterferensfilteret kan settes, rekkevidde og vinkel kan settes ved hjelp av Echo Filter-algoritmen, har en sterk anti-interferensevne.
Etter DYP-laboratoriet gjennom følgende testmetode: Bruk 4 Ultrasonic hinder for unngåelse for å sikre målingen, simulere arbeidsmiljøet med flere maskiner, registrer dataene, nådde datakurstakten mer enn 98%.
Diagram over anti-interferensteknologitesten
(4) Strålvinkeljusterbar
Programvarekonfigurasjonssensorstrålevinkelen har 4 nivåer: 40,45,55,65, for å oppfylle applikasjonskravene til forskjellige scenarier.
5 、Ultrasonisk hindring for å unngå sensor teknisk ordning
I feltet Robot -hindringsanvendelse er sensoren robotens øye, enten roboten kan bevege seg fleksibelt og raskt avhenger i stor grad av måleinformasjonen som er returnert av sensoren. I samme type ultralydhindringssensorer, er det en pålitelig hindringsprodukter for hindringer med lave kostnader og lav hastighet, produkter er installert rundt roboten, kommunikasjon med robotkontrollsenteret, start forskjellige varierende sensorer for avstandsdeteksjon i henhold til bevegelsesretningen til roboten, oppnå rask respons og på forespørsel om deteksjonskrav. I mellomtiden har den ultrasoniske sensoren en stor FOV -feltvinkel for å hjelpe maskinen med å få mer måleplass til å dekke det nødvendige deteksjonsområdet rett foran den.
6 、Høydepunkter ved anvendelsen av ultralydsensor i robothindringsskjema
• Ultrasonisk hindring for å unngå radar FOV ligner på dybdekameraet, koster omtrent 20% av dybdekameraet;
• Presisjonsoppløsning på full rekkevidde på millimeternivå, bedre enn dybdekameraet ；
• Testresultater påvirkes ikke av den ytre miljøfargen og lysintensiteten, de gjennomsiktige materialhindringene kan oppdages stabilt, for eksempel glass, gjennomsiktig plast osv .；
• Gratis for støv, slam, tåke, syre- og alkali-miljøinterferens, høy pålitelighet, bekymringsbesparende, lite vedlikeholdshastighet;
• Liten størrelse for å oppfylle robotens eksterne og innebygde design, kan brukes på en rekke scenarier av serviceroboter, for å imøtekomme kundens forskjellige behov, redusere kostnadene.
Post Time:-16-2022 august