1 、Введение
Ультразвуковое дальностиявляется методом обнаружения без контакта, которая использует ультразвуковые волны, испускаемые из источника звука, а ультразвуковая волна отражается обратно на источник звука при обнаружении препятствия, и расстояние препятствия рассчитывается на основе скорости распространения скорости звука в воздухе. Из -за хорошей ультразвуковой направленности, на него не влияют свет и цвет измеренного объекта, поэтому он широко используется в предотвращении препятствий робота. Датчик может ощутить статические или динамические препятствия на пути ходьбы робота и сообщить о информации о расстоянии и направлении препятствий в режиме реального времени. Робот может правильно выполнить следующее действие в соответствии с информацией.
Благодаря быстрому разработке технологии применения роботов роботы в различных областях применения появились на рынке, а для датчиков выдвигаются новые требования. Как адаптироваться к применению роботов в разных областях является проблемой для каждого инженера -датчика, чтобы подумать и исследовать.
В этой статье через применение ультразвукового датчика в роботе, чтобы лучше понять использование датчика избегания препятствий.
2 、Введение датчика
A21, A22 и R01 - это датчики, разработанные на основе автоматических применений управления роботами, с серией преимуществ малой слепой области, сильной адаптивности измерений, короткого времени отклика, интерференции фильтрации фильтрации, высокой адаптации установки, пылеипроницаемой и водонепроницаемой, длительного срока службы и высокой надежности и т. Д. Они могут адаптировать датчики с разными параметрами в соответствии с различными роботами.
A21, A22, R01 Product Pictures
Функция абстрактно ：
• Широко напряженное питание ， рабочее напряжение3,3 ～ 24 В ；
• Слепая область может минимум до 2,5 см ；
• Самый дальний диапазон может быть установлен, общий 5-уровневой диапазон от 50 до 500 см может быть установлен с помощью инструкций ；
• Доступны различные выходные режимы, UART Auto / Controlsed, управляемый ШИМ, уровень TTL объема коммутатора (3,3 В), RS485, IIC и т. Д. (UART-контролируемое и контролируемое PWM энергопотребление может поддерживать ультра-низкое энергопотребление сна ≤5UA) ；
• Скорость передачи по умолчанию составляет 115 200, поддерживает модификацию ；
• Время отклика на уровне MS, время вывода данных может самым быстрым ；
• Можно выбрать одиночный и двойной угол, в общей сложности поддерживаются четыре угла для различных сценариев применения ；
• Встроенная функция снижения шума, которая может поддерживать настройку уровня снижения шума 5 классов ；
• Интеллектуальная технология обработки акустических волн, встроенный интеллектуальный алгоритм для фильтрации интерференционных звуковых волн, может идентифицировать звуковые волны интерференции и автоматически выполнять фильтрацию ；
• Гудостойкая конструкция, водонепроницаемый IP67 ；
• Сильная адаптивность установки, метод установки прост, стабилен и надежно ；
• Поддержите удаленное обновление прошивки ；
3 、Параметры продукта
(1) Основные параметры
(2) Диапазон обнаружения
Ультразвуковой датчик предотвращения препятствий имеет двухугольную версию выбора, когда продукт установлен по вертикали, горизонтальный угол обнаружения левого и правого направления может увеличить диапазон покрытия избегания препятствий, небольшой угол обнаружения направления вертикального направления, в то же время он избегает неправильного триггера, вызванного невзвенной дорожной поверхностью во время движения.
Диаграмма диапазона измерений
4 、Ультразвуковая техническая схема датчика предотвращения препятствий
(1) Диаграмма аппаратной структуры
(2) Рабочий процесс
a 、 Датчик питается электрическими цепями.
b 、 Процессор начинает самостоятельную инспекцию, чтобы гарантировать, что каждая схема работает нормально.
c 、 Процессор самостоятельно проверяет, чтобы определить, существует ли ультразвуковой одночастотный интерференционный сигнал в среде, а затем отфильтровать и обрабатывать инопланетные звуковые волны во времени. Когда правильное значение расстояния не может быть передано пользователю, дайте данные аномальных знаков, чтобы предотвратить ошибки, а затем перейти к процессу k.
D 、 Процессор отправляет инструкции в схему импульса усиления усиления для управления интенсивностью возбуждения в соответствии с углом и диапазоном.
E 、 Ультразвуковое зонд T передает акустические сигналы после работы
f 、 Ультразвуковой зонд R получает акустические сигналы после работы
G 、 Слабый акустический сигнал усиливается с помощью схемы усилителя сигнала и возвращается в процессор.
H 、 Усиленный сигнал возвращается в процессор после формирования, и встроенный интеллектуальный алгоритм фильтровал технологию звуковой волны помех, которая может эффективно проверить истинную цель.
I 、 Схема обнаружения температуры, обнаружение обратной связи температуры внешней среды в процессор
J 、 Процессор идентифицирует время возврата Echo и компенсирует температуру в сочетании с внешней окружающей средой, вычисляет значение расстояния (S = V *T/2).
k 、 Процессор передает расчетный сигнал данных клиенту через линию соединения и возвращается к A.
(3) Процесс помех
Ультразвук в области робототехники столкнется с различными источниками помех, такими как шум питания, падение, всплеск, переходные процессы и т. Д. Ультразвук работает с воздухом в качестве среды. Когда робот оснащен несколькими ультразвуковыми датчиками и несколько роботов, работающих прилегающим, в одно и то же время, в одном и том же пространстве и времени будет много неродных ультразвуковых сигналов, и взаимное помехи между роботами будет очень серьезным.
Ввиду этих задач помех, датчик встроенный встроенную технологию адаптации, может поддерживать 5 уровня уровня уровня шума, может быть установлен тот же самый частотный интерференционный фильтр, можно установить диапазон и угол, используя алгоритм эхо-фильтра, обладает сильной антиинтерферентской способностью.
После лаборатории DYP с помощью следующего метода испытаний: используйте 4 ультразвуковых датчика предотвращения препятствий, чтобы хеджировать измерение, моделируйте рабочую среду с несколькими машинами, запишите данные, скорость точности данных достигла более 98%.
Диаграмма теста на технологию противоположных технологий
(4) регулируемый угол луча
Угол луча датчика конфигурации программного обеспечения имеет 4 уровня: 40,45,55,65, чтобы соответствовать требованиям применения различных сценариев.
5 、Ультразвуковая техническая схема датчика предотвращения препятствий
В области применения предотвращения препятствий робота датчик является глазом робота, может ли робот двигаться гибко и быстро зависит во многом от информации о измерении, возвращаемой датчиком. В том же типе ультразвуковых датчиков предотвращения препятствий это надежные продукты предотвращения препятствий с низкой стоимостью и низкой скоростью, продукты устанавливаются вокруг робота, связь с центром управления роботом, начинайте различные датчики для обнаружения расстояний в соответствии с направлением движения робота, достижением быстрого отклика и требований к обнаружению в предприятии. Между тем, ультразвуковой датчик имеет большой угол поля FOV, чтобы помочь машине получить больше места для измерения, чтобы покрыть необходимую площадь обнаружения непосредственно перед ним.
6 、Основные моменты применения ультразвукового датчика в схеме предотвращения препятствий робота
• Ультразвуковой радар избегания препятствий, аналогичен камере глубины, стоимостью около 20% от камеры глубины;
• Полномерное точное разрешение на уровне миллиметрового уровня, лучше, чем камера глубины ；
• Результаты испытаний не влияют на цвет внешней среды и интенсивность света, могут быть стабильно обнаружены прозрачные препятствия для материала, такие как стекло, прозрачный пластик и т. Д.
• без пыли, ила, тумана, кислотной и щелочной среды, высокая надежность, экономия беспокойства, низкая скорость технического обслуживания;
• Небольшой размер для удовлетворения внешнего и встроенного дизайна робота может применяться к различным сценариям сервисных роботов, чтобы удовлетворить различные потребности клиентов, снизить затраты.
Время публикации: 16-2022 августа