1 、giriiş
Ultrasonikses kaynağından yayılan ultrasonik dalgaları kullanan temassız bir algılama tekniğidir ve ultrasonik dalga, engel tespit edildiğinde ses kaynağına geri yansıtır ve engelin mesafesi havadaki ses hızının yayılma hızına göre hesaplanır. İyi ultrasonik yönlendirmesi nedeniyle, ölçülen nesnenin ışığından ve renginden etkilenmez, bu nedenle robot engelden kaçınmada yaygın olarak kullanılır. Sensör, robotun yürüyüş yolundaki statik veya dinamik engelleri algılayabilir ve engellerin mesafe ve yön bilgilerini gerçek zamanlı olarak rapor edebilir. Robot, bir sonraki eylemi bilgilere göre doğru bir şekilde gerçekleştirebilir.
Robot uygulama teknolojisinin hızlı gelişimi ile piyasada farklı uygulama alanlarındaki robotlar ortaya çıktı ve sensörler için yeni gereksinimler ortaya çıktı. Farklı alanlarda robotların uygulanmasına nasıl uyum sağlanır, her sensör mühendisinin düşünmesi ve keşfetmesi için bir sorundur.
Bu yazıda, engelden kaçınma sensörünün kullanımını daha iyi anlamak için robotta ultrasonik sensörün uygulanması yoluyla.
2 、Sensör Giriş
A21, A22 ve R01, küçük kör alanın bir dizi avantajı, güçlü ölçüm uyarlanabilirliği, kısa tepki süresi, filtre filtreleme paraziti, yüksek kurulum uyarlanabilirliği, toz geçirmez ve su geçirmez, uzun ömür ve yüksek güvenilirlik vb. Farklı robotlara göre farklı parametrelerle sensörleri uyarlayabilirler.
A21, A22, R01 Ürün Resimleri
Fonksiyon Özet ：
• Geniş voltaj besleme ， Çalışma voltajı 3.3 ～ 24V ；
• Kör alan minimum 2,5 cm'ye kadar olabilir ；
• En uzak menzil ayarlanabilir, toplam 5 seviyeli 50 cm ila 500 cm aralığı, talimatlar ile ayarlanabilir ；
• Çeşitli çıkış modları mevcuttur, UART AUTO / kontrollü, PWM kontrollü, anahtar hacmi TTL seviyesi (3.3V), RS485, IIC, vb. (UART kontrollü ve PWM kontrollü güç tüketimi ultra düşük uyku gücü tüketimini destekleyebilir ≤5ua °) ；
• Varsayılan baud oranı 115.200'dür, Değişikliği Destekler ；
• MS seviyesi yanıt süresi, veri çıkış süresi en hızlı 13ms'ye kadar olabilir ；
• Tek ve çift açı seçilebilir, farklı uygulama senaryoları için toplam dört açı seviyesi desteklenir ；
• 5 dereceli gürültü azaltma seviyesi ayarını destekleyebilen yerleşik gürültü azaltma işlevi ；
• Akıllı Akustik Dalga İşleme Teknolojisi, Filtreler Girişim Ses Dalgalarını Filtreler için Yerleşik Akıllı Algoritma, parazit ses dalgalarını tanımlayabilir ve otomatik olarak filtreleme gerçekleştirebilir ；
• Su geçirmez yapı tasarımı, su geçirmez sınıf IP67 ；
• Güçlü kurulum uyarlanabilirliği, kurulum yöntemi basit, kararlı ve güvenilirdir ；
• Uzaktan ürün yazılımı yükseltmesini destekleyin ；
3 、Ürün parametreleri
(1) Temel parametreler
(2) Tespit aralığı
Ultrasonik engel kaçınma sensörü, ürün dikey olarak monte edildiğinde, yatay sol ve sağ yön algılama açısı büyüktür, engel kaçınma, küçük dikey yön algılama açısının kapsama alanı aralığını artırabilir, aynı zamanda sürüş sırasında sürüş sırasında yol yüzeyinin neden olduğu yanlış tetikleyiciyi önler.
Ölçüm aralığının diyagramı
4 、Ultrasonik Engeli Kaçınma Sensörü Teknik Şeması
(1) Donanım yapısının diyagramı
(2) İş akışı
A 、 Sensör, elektrik devreleri ile güçlendirilir.
B 、 İşlemci, her devrenin normal çalışmasını sağlamak için kendi kendine inspeksiyona başlar.
C 、 İşlemci, çevrede ultrasonik bir aynı frekans parazit sinyali olup olmadığını belirlemek ve daha sonra yabancı ses dalgalarını zamanında filtrelemek ve işlemek için kendi kendine kontrol edin. Kullanıcıya doğru mesafe değeri verilemediğinde, hataları önlemek için anormal işaret verilerini verin ve ardından k işlemine atlayın.
D 、 İşlemci, uyarma yoğunluğunu açı ve aralığa göre kontrol etmek için takviye uyarma darbe devresine talimatlar gönderir.
E 、 Ultrasonik prob, çalıştıktan sonra akustik sinyalleri iletir
F 、 Ultrasonik prob, çalıştıktan sonra akustik sinyaller alır
G 、 Zayıf akustik sinyal, sinyal amplifikatör devresi ile amplifiye edilir ve işlemciye geri döner.
H 、 Amplifiye edilmiş sinyal şekillendirildikten sonra işlemciye döndürülür ve yerleşik akıllı algoritma, gerçek hedefi etkili bir şekilde tarayabilen parazit ses dalgası teknolojisini filtreler.
I 、 sıcaklık algılama devresi, işlemciye harici ortam sıcaklığı geri bildirimini tespit edin
J 、 İşlemci, yankının dönüş süresini tanımlar ve harici ortam ortamı ile birleştirilen sıcaklığı telafi eder, mesafe değerini hesaplar (S = V *T/2).
K 、 İşlemci, hesaplanan veri sinyalini bağlantı hattı aracılığıyla istemciye iletir ve a.
(3) Girişim süreci
Robotik alanındaki ultrason, güç kaynağı gürültüsü, damla, dalgalanma, geçici vb. Gibi çeşitli parazit kaynaklarıyla karşılaşacaktır. Robot iç kontrol devresinin ve motorun radyasyon paraziti. Ultrason ortam olarak hava ile çalışır. Bir robot çoklu ultrasonik sensörler ve aynı zamanda bitişik çoklu robotlar ile donatıldığında, aynı boşlukta ve zamanda yerli olmayan birçok ultrasonik sinyal olacaktır ve robotlar arasındaki karşılıklı parazit çok ciddi olacaktır.
Bu parazit problemleri göz önüne alındığında, çok esnek bir adaptasyon teknolojisi yerleşik sensör, 5 seviye gürültü azaltma seviyesi ayarını destekleyebilir, aynı frekans etkileşimi filtresi ayarlanabilir, eko filtre algoritması kullanılarak güçlü bir anti-parazit yeteneğine sahiptir.
DYP laboratuvarından sonra aşağıdaki test yöntemi ile: Ölçümü korumak, çok makine çalışma ortamını simüle etmek, verileri kaydetmek için 4 ultrasonik engel kaçınma sensörleri kullanın, veri doğruluğu oranı%98'den fazla ulaştı.
Müdahale önleme teknolojisi testinin diyagramı
(4) Işın açısı ayarlanabilir
Yazılım yapılandırma sensörü ışını açısının 4 seviyesi vardır: farklı senaryoların uygulama gereksinimlerini karşılamak için 40,45,55,65.
5 、Ultrasonik Engeli Kaçınma Sensörü Teknik Şeması
Robot engel kaçınma uygulaması alanında, sensör robotun gözüdür, robot esnek bir şekilde hareket edip edemeyeceği ve hızlı bir şekilde sensör tarafından döndürülen ölçüm bilgilerine bağlıdır. Aynı tür ultrasonik engel kaçınma sensörlerinde, düşük maliyetli ve düşük hıza sahip güvenilir bir engel önleme ürünleridir, robot etrafına kurulur, robot kontrol merkezi ile iletişim kurulur, robotun hareket yönüne göre farklı menzil sensörleri başlatır, hızlı yanıt ve isteğe bağlı tespit gereksinimleri elde eder. Bu arada, ultrasonik sensör, makinenin doğrudan önünde gerekli algılama alanını kapsayacak şekilde daha fazla ölçüm alanı elde etmesine yardımcı olmak için büyük bir FOV alanı açısına sahiptir.
6 、Robot Engeli Kaçınma Programında Ultrasonik Sensörün Uygulanmasının Önemli Noktaları
• Ultrasonik Engeli Kaçınma Radar FOV, derinlik kamerasına benzer, derinlik kamerasının yaklaşık% 20'sine mal olur;
• Derinlik kamerasından daha iyi, tam menzilli milimetre düzeyinde hassas çözünürlük ；
• Test sonuçları dış ortam renginden ve ışık yoğunluğundan etkilenmez, şeffaf malzeme engelleri cam, şeffaf plastik vb.
• Toz, çamur, sis, asit ve alkali ortam girişim, yüksek güvenilirlik, endişe tasarrufu, düşük bakım oranı içermez;
• Robot harici ve gömülü tasarımı karşılamak için küçük boyut, hizmet robotlarının çeşitli senaryolarına uygulanabilir, müşterilerin farklı ihtiyaçlarını karşılamak, maliyetleri azaltmak.
Gönderme Zamanı: Ağu-16-2022