1,Ievads
Ultraskaņas diapazona noteikšanair bezkontakta noteikšanas paņēmiens, kurā tiek izmantoti ultraskaņas viļņi, kas izstaro no skaņas avota, un ultraskaņas vilnis atstarojas atpakaļ skaņas avotā, kad tiek uztverts šķērslis, un šķēršļa attālumu aprēķina, pamatojoties uz skaņas avota izplatīšanās ātrumu. skaņa gaisā. Labās ultraskaņas virzības dēļ to neietekmē izmērītā objekta gaisma un krāsa, tāpēc to plaši izmanto robotu šķēršļu novēršanai. Sensors var sajust statiskos vai dinamiskos šķēršļus robota pastaigu maršrutā un reāllaikā ziņot par šķēršļu attālumu un virzienu. Robots var pareizi veikt nākamo darbību atbilstoši informācijai.
Strauji attīstoties robotu pielietojuma tehnoloģijai, tirgū ir parādījušies roboti dažādās pielietošanas jomās, un tiek izvirzītas jaunas prasības sensoriem. Kā pielāgoties robotu pielietojumam dažādās jomās, ir katra sensoru inženiera problēma, par ko jādomā un jāizpēta.
Šajā rakstā, izmantojot ultraskaņas sensoru robotā, lai labāk izprastu šķēršļu izvairīšanās sensora izmantošanu.
2,Sensora ievads
A21, A22 un R01 ir sensori, kas izstrādāti, pamatojoties uz automātiskām robotu vadības lietojumprogrammām, ar virkni priekšrocību: mazs aklo laukums, spēcīga mērījumu pielāgošanās spēja, īss reakcijas laiks, filtru filtrēšanas traucējumi, augsta uzstādīšanas spēja, putekļu necaurlaidība un ūdensnecaurlaidība, ilgs kalpošanas laiks un augsta uzticamība. utt. Viņi var pielāgot sensorus ar dažādiem parametriem atbilstoši dažādiem robotiem.
A21, A22, R01 produktu attēli
Funkcija abstrakta:
• plaša sprieguma padeve ，darba spriegums 3,3～24V；
•aklā zona var būt vismaz līdz 2,5 cm；
•Var iestatīt tālāko diapazonu, kopējo 5 līmeņu diapazonu no 50 cm līdz 500 cm var iestatīt, izmantojot instrukcijas；
• Ir pieejami dažādi izvades režīmi, UART automātiskais / kontrolēts, PWM kontrolēts, skaļuma TTL līmenis (3,3 V), RS485, IIC utt. (UART kontrolēts un PWM kontrolēts enerģijas patēriņš var atbalstīt īpaši zemu miega enerģijas patēriņu≤5uA)；
• Noklusējuma datu pārraides ātrums ir 115 200, atbalsta modifikāciju；
• Ms līmeņa reakcijas laiks, datu izvades laiks var būt ātrākais līdz 13 ms；
• Var izvēlēties vienu un dubultu leņķi, kopā tiek atbalstīti četri leņķa līmeņi dažādiem pielietojuma scenārijiem；
• Iebūvēta trokšņu samazināšanas funkcija, kas var atbalstīt 5 pakāpju trokšņa samazināšanas līmeņa iestatījumu；
• Inteliģenta akustisko viļņu apstrādes tehnoloģija, iebūvēts inteliģents algoritms, kas filtrē traucējumu skaņas viļņus, var identificēt traucējumu skaņas viļņus un automātiski veikt filtrēšanu；
• Ūdensnecaurlaidīga konstrukcija, ūdensnecaurlaidīga IP67 pakāpe;
• Spēcīga uzstādīšanas spēja, uzstādīšanas metode ir vienkārša, stabila un uzticama；
• Atbalstiet attālo programmaparatūras jaunināšanu；
3,Produkta parametri
(1) Pamatparametri
(2) Noteikšanas diapazons
Ultraskaņas šķēršļu novēršanas sensoram ir izvēles divu leņķu versija, kad izstrādājums ir uzstādīts vertikāli, horizontālais kreisā un labā virziena noteikšanas leņķis ir liels, var palielināt šķēršļu izvairīšanās pārklājuma diapazonu, mazu vertikālā virziena noteikšanas leņķi, tajā pašā laikā, tas novērš nepareizu palaišanu, ko izraisa nelīdzens ceļa segums braukšanas laikā.
Mērījumu diapazona diagramma
4,Ultraskaņas šķēršļu izvairīšanās sensora tehniskā shēma
(1) Aparatūras struktūras diagramma
(2)Darbplūsma
a、Sensoru darbina elektriskās ķēdes.
b、 Procesors sāk pašpārbaudi, lai pārliecinātos, ka katra ķēde darbojas normāli.
c、 Procesora pašpārbaude, lai noteiktu, vai vidē ir ultraskaņas vienas frekvences traucējumu signāls, un pēc tam savlaicīgi filtrē un apstrādā svešzemju skaņas viļņus. Ja lietotājam nevar norādīt pareizo attāluma vērtību, norādiet neparastās zīmes datus, lai novērstu kļūdas, un pēc tam pārejiet uz procesu k.
d、 Procesors nosūta instrukcijas pastiprināšanas ierosmes impulsa ķēdei, lai kontrolētu ierosmes intensitāti atbilstoši leņķim un diapazonam.
e、Ultraskaņas zonde T pārraida akustiskos signālus pēc darba
f、Ultraskaņas zonde R pēc darba saņem akustiskos signālus
g、Vāju akustisko signālu pastiprina signāla pastiprinātāja ķēde un atdod atpakaļ procesoram.
h、Pastiprinātais signāls tiek atgriezts procesorā pēc formēšanas, un iebūvētais viedais algoritms filtrē traucējumu skaņas viļņu tehnoloģiju, kas var efektīvi izsijāt patieso mērķi.
i、Temperatūras noteikšanas ķēde, nosaka ārējās vides temperatūras atgriezenisko saiti uz procesoru
j、Procesors identificē atbalss atgriešanās laiku un kompensē temperatūru kopā ar ārējo apkārtējo vidi, aprēķina attāluma vērtību (S = V *t/2).
k、Procesors pa savienojuma līniju pārraida aprēķināto datu signālu klientam un atgriežas pie a.
(3) Interferences process
Ultraskaņa robotikas jomā saskarsies ar dažādiem traucējumu avotiem, piemēram, strāvas padeves troksni, kritumu, pārspriegumu, pārejošu uc Radiācijas traucējumi robota iekšējās vadības ķēdē un motorā. Ultraskaņa darbojas ar gaisu kā vidi. Ja robots ir aprīkots ar vairākiem ultraskaņas sensoriem un vairāki roboti strādā blakus vienlaikus, tajā pašā telpā un laikā būs daudz svešzemju ultraskaņas signālu, un robotu savstarpējā iejaukšanās būs ļoti nopietna.
Ņemot vērā šīs traucējumu problēmas, sensors, kas iebūvēts ļoti elastīgā pielāgošanas tehnoloģijā, var atbalstīt 5 līmeņu trokšņa samazināšanas līmeņa iestatīšanu, var iestatīt tādu pašu frekvences traucējumu filtru, diapazonu un leņķi, izmantojot atbalss filtra algoritmu, ir spēcīga prettraucējumu spēja.
Pēc DYP laboratorijas, izmantojot šādu testa metodi: izmantojiet 4 ultraskaņas šķēršļu novēršanas sensorus, lai ierobežotu mērījumu, simulētu vairāku mašīnu darba vidi, reģistrētu datus, datu precizitātes līmenis sasniedza vairāk nekā 98%.
Prettraucējumu tehnoloģijas testa diagramma
(4) Regulējams staru kūļa leņķis
Programmatūras konfigurācijas sensora staru kūļa leņķim ir 4 līmeņi: 40,45,55,65, lai atbilstu dažādu scenāriju lietojumprogrammu prasībām.
5,Ultraskaņas šķēršļu izvairīšanās sensora tehniskā shēma
Robota šķēršļu novēršanas lietojuma jomā sensors ir robota acs. Tas, vai robots var pārvietoties elastīgi un ātri, lielā mērā ir atkarīgs no sensora atgrieztās mērījumu informācijas. Tāda paša veida ultraskaņas šķēršļu novēršanas sensoros tie ir uzticami šķēršļu novēršanas produkti ar zemām izmaksām un mazu ātrumu, produkti tiek uzstādīti ap robotu, sazinās ar robota vadības centru, iedarbina dažādus attāluma sensorus attāluma noteikšanai atbilstoši kustības virzienam. robota, lai sasniegtu ātras reakcijas un pēc pieprasījuma noteikšanas prasības. Tikmēr ultraskaņas sensoram ir liels FOV lauka leņķis, lai palīdzētu iekārtai iegūt vairāk mērījumu vietas, lai nosegtu vajadzīgo noteikšanas zonu tieši tās priekšā.
6,Ultraskaņas sensora pielietojuma svarīgākie momenti robota šķēršļu novēršanas shēmā
• Ultraskaņas šķēršļu novēršanas radars FOV ir līdzīgs dziļuma kamerai, maksā apmēram 20% no dziļuma kameras;
• Pilna diapazona milimetru līmeņa precizitātes izšķirtspēja, labāka par dziļuma kameru；
• Testa rezultātus neietekmē ārējās vides krāsa un gaismas intensitāte, var stabili noteikt caurspīdīgā materiāla šķēršļus, piemēram, stiklu, caurspīdīgu plastmasu utt.；
• Brīvs no putekļiem, dūņām, miglas, skābju un sārmu vides traucējumiem, augsta uzticamība, raižu mazināšana, zems apkopes līmenis;
• Mazs izmērs, lai apmierinātu robota ārējo un iegulto dizainu, var tikt piemērots dažādiem pakalpojumu robotu scenārijiem, lai apmierinātu dažādas klientu vajadzības un samazinātu izmaksas.
Izlikšanas laiks: 16. augusts 2022