1.giriiş
Ultrasonik aralıkses kaynağından yayılan ultrasonik dalgaları kullanan, engel tespit edildiğinde ultrasonik dalganın ses kaynağına geri yansıdığı ve engelin hızının yayılma hızına göre mesafenin hesaplandığı temassız bir algılama tekniğidir. havada ses. İyi ultrasonik yönlülüğü nedeniyle, ölçülen nesnenin ışığından ve renginden etkilenmez, bu nedenle robot engellerden kaçınmada yaygın olarak kullanılır. Sensör, robotun yürüyüş güzergahındaki statik veya dinamik engelleri algılayarak engellerin mesafe ve yön bilgilerini gerçek zamanlı olarak raporlayabilmektedir. Robot, bilgilere göre bir sonraki eylemi doğru bir şekilde gerçekleştirebilir.
Robot uygulama teknolojisinin hızla gelişmesiyle birlikte farklı uygulama alanlarındaki robotlar piyasaya çıkmış ve sensörler için yeni gereksinimler ortaya çıkmıştır. Robotların farklı alanlardaki uygulamalarına nasıl uyum sağlanacağı her sensör mühendisinin düşünmesi ve keşfetmesi gereken bir sorundur.
Bu yazıda, ultrasonik sensörün robotta uygulanması yoluyla engellerden kaçınma sensörünün kullanımının daha iyi anlaşılması amaçlanmaktadır.
2.Sensör Girişi
A21, A22 ve R01, küçük kör alan, güçlü ölçüm uyarlanabilirliği, kısa tepki süresi, filtre filtreleme girişimi, yüksek kurulum uyarlanabilirliği, toz geçirmez ve su geçirmez, uzun ömür ve yüksek güvenilirlik gibi bir dizi avantaja sahip, otomatik robot kontrol uygulamalarına dayalı olarak tasarlanmış sensörlerdir. ,vesaire. Sensörleri farklı robotlara göre farklı parametrelerle uyarlayabilirler.
A21, A22, R01 ürün resimleri
İşlev özeti:
•geniş voltaj kaynağı, çalışma voltajı3,3~24V;
•kör alan minimum 2,5 cm'ye kadar olabilir;
•En uzak aralık ayarlanabilir, talimatlar aracılığıyla 50 cm'den 500 cm'ye kadar toplam 5 seviyeli aralık ayarlanabilir;
•Çeşitli çıkış modları mevcuttur, UART otomatik / kontrollü, PWM kontrollü, anahtar hacmi TTL düzeyi (3,3V), RS485,IIC, vb. (UART kontrollü ve PWM kontrollü güç tüketimi, ultra düşük uyku güç tüketimini≤5uA destekleyebilir);
•Varsayılan baud hızı 115.200'dür, Değişikliği destekler;
• Ms düzeyinde tepki süresi, veri çıkış süresi en hızlı 13 ms'ye kadar çıkabilir;
•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 işleme teknolojisi, parazitli ses dalgalarını filtreleyen yerleşik akıllı algoritma, parazitli ses dalgalarını tanımlayabilir ve filtrelemeyi otomatik olarak gerçekleştirebilir;
•Su geçirmez yapı tasarımı, su geçirmez sınıf IP67;
•Güçlü kurulum uyarlanabilirliği, kurulum yöntemi basit, istikrarlı ve güvenilirdir;
•Uzaktan ürün yazılımı yükseltmesini destekleyin;
3.Ürün parametreleri
(1)Temel parametreler
(2)Algılama aralığı
Ultrasonik engellerden kaçınma sensörünün iki açılı bir versiyonu vardır, Ürün dikey olarak monte edildiğinde, yatay sol ve sağ yön algılama açısı büyüktür, engellerden kaçınma kapsama aralığını artırabilir, aynı zamanda küçük dikey yön algılama açısı Sürüş sırasında engebeli yol yüzeyinin neden olduğu yanlış tetiklemeyi önler.
Ölçüm aralığı şeması
4.Ultrasonik engellerden kaçınma sensörü teknik şeması
(1)Donanım yapısının şeması
(2)İş Akışı
a、Sensör elektrik devreleri tarafından çalıştırılır.
b、İşlemci, her devrenin normal şekilde çalıştığından emin olmak için kendi kendini denetlemeye başlar.
c、İşlemci, ortamda aynı frekansta ultrasonik girişim sinyali olup olmadığını belirlemek için kendi kendini kontrol eder ve ardından yabancı ses dalgalarını zamanında filtreleyip işler. Kullanıcıya doğru mesafe değeri verilemediğinde hataları önlemek için anormal işaret verisini verin ve ardından k işlemine geçin.
d、İşlemci, uyarma yoğunluğunu açı ve aralığa göre kontrol etmek için takviye uyarma darbe devresine talimatlar gönderir.
e、Ultrasonik prob T çalıştıktan sonra akustik sinyaller iletir
f、Ultrasonik prob R çalıştıktan sonra akustik sinyaller alır
g、Zayıf akustik sinyal, sinyal amplifikatör devresi tarafından güçlendirilir ve işlemciye geri gönderilir.
h、Güçlendirilmiş sinyal şekillendirmeden sonra işlemciye geri gönderilir 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 algılar
j、İşlemci yankının geri dönüş süresini tanımlar ve sıcaklığı dış ortam ortamıyla birlikte telafi eder, mesafe değerini hesaplar (S = V *t/2).
k、İşlemci hesaplanan veri sinyalini bağlantı hattı üzerinden istemciye iletir ve a'ya geri döner.
(3)Müdahale süreci
Robotik alanında ultrason, güç kaynağı gürültüsü, düşme, dalgalanma, geçici vb. gibi çeşitli parazit kaynaklarıyla karşı karşıya kalacaktır. Robotun iç kontrol devresinin ve motorun radyasyon girişimi. Ultrason ortam olarak hava ile çalışır. Bir robota birden fazla ultrasonik sensör takıldığında ve birden fazla robot aynı anda bitişik olarak çalıştığında, aynı uzay ve zamanda birçok yerel olmayan ultrasonik sinyal olacak ve robotlar arasındaki karşılıklı girişim çok ciddi olacaktır.
Bu parazit sorunları göz önüne alındığında, yerleşik sensör çok esnek bir adaptasyon teknolojisine sahiptir, 5 seviyeli gürültü azaltma seviyesi ayarını destekleyebilir, aynı frekans girişim filtresi ayarlanabilir, aralık ve açı ayarlanabilir, yankı filtresi algoritması kullanılarak ayarlanabilir, Güçlü bir anti-parazit yeteneği.
DYP laboratuvarında aşağıdaki test yöntemi uygulandıktan sonra: ölçümü korumak için 4 ultrasonik engel kaçınma sensörü kullanın, çok makineli çalışma ortamını simüle edin, verileri kaydedin, veri doğruluk oranı %98'den fazlaya ulaştı.
Parazit önleme teknolojisi testinin şeması
(4) Işın açısı ayarlanabilir
Yazılım konfigürasyonu sensör ışın açısı, farklı senaryoların uygulama gereksinimlerini karşılamak için 4 seviyeye sahiptir: 40,45,55,65.
5.Ultrasonik engellerden kaçınma sensörü teknik şeması
Robot engellerden kaçınma uygulaması alanında sensör, robotun gözüdür. Robotun esnek ve hızlı hareket edip edemeyeceği büyük ölçüde sensör tarafından döndürülen ölçüm bilgilerine bağlıdır. Aynı tip ultrasonik engel kaçınma sensörlerinde, düşük maliyetli ve düşük hızlı, ürünler robotun etrafına monte edilen, robot kontrol merkezi ile iletişim kuran, hareket yönüne göre mesafe tespiti için farklı mesafe sensörleri başlatan güvenilir bir engel kaçınma ürünüdür. robotun hızlı yanıt ve isteğe bağlı algılama gereksinimlerine ulaşmasını sağlar. Bu arada ultrasonik sensör, makinenin doğrudan önündeki gerekli algılama alanını kapsayacak şekilde daha fazla ölçüm alanı elde etmesine yardımcı olmak için geniş bir FOV alanı açısına sahiptir.
6,Robot engellerden kaçınma planında ultrasonik sensör uygulamasının öne çıkan özellikleri
• Ultrasonik engellerden kaçınma radarı FOV'u derinlik kamerasına benzer, derinlik kamerasının yaklaşık %20'sine mal olur;
• Derinlik kamerasından daha iyi, tam aralıklı milimetre düzeyinde hassas çözünürlük;
• Test sonuçları dış ortamın renginden ve ışık yoğunluğundan etkilenmez; cam, şeffaf plastik vb. gibi şeffaf malzeme engelleri stabil bir şekilde tespit edilebilir;
• Toz, çamur, sis, asit ve alkali ortamlardan etkilenmez, yüksek güvenilirlik, endişeden tasarruf, düşük bakım oranı;
• Robotun dış ve gömülü tasarımını karşılamak için küçük boyut, müşterilerin farklı ihtiyaçlarını karşılamak ve maliyetleri azaltmak için çeşitli servis robotları senaryolarına uygulanabilir.
Gönderim zamanı: Ağu-16-2022