1,Вовед
Ултразвучен опсеге техника за откривање без контакт што користи ултразвучни бранови емитирани од изворот на звук, а ултразвучниот бран се рефлектира назад до изворот на звук кога ќе се открие пречката, а растојанието на пречката се пресметува врз основа на брзината на ширење на брзината на звук во воздухот. Поради неговата добра ултразвучна директивност, не е под влијание на светлината и бојата на измерениот предмет, па затоа е широко користен во избегнувањето на препреки на роботите. Сензорот може да ги насети статичките или динамичките пречки на патеката за одење на роботот и да ги пријави информациите за растојанието и насоката на пречките во реално време. Роботот може правилно да го изврши следното дејство според информациите.
Со брзиот развој на технологијата за примена на роботи, на пазарот се појавија роботи во различни области на примена и се поставуваат нови барања за сензорите. Како да се прилагодите на примената на роботите во различни области е проблем за секој сензор инженер за размислување и истражување.
Во овој труд, преку примена на ултразвучен сензор во робот, подобро да се разбере употребата на сензор за избегнување пречки.
2,Вовед во сензорот
A21, A22 и R01 се сензори дизајнирани врз основа на апликации за автоматска контрола на роботи, со низа предности на мала слепа површина, силна приспособливост при мерење, кратко време на одговор, пречки во филтерот, висока приспособливост за инсталација, отпорен на прашина и водоотпорност, долг животен век и висока доверливост итн. Тие можат да приспособат сензори со различни параметри според различни роботи.
Слики на производи A21, A22, R01
Апстракт на функција:
• широко напонско напојување, работен напон 3,3-24 V;
• слепата област може да достигне минимум 2,5 см;
•Може да се постави најоддалечен опсег, вкупен опсег од 5 нивоа од 50cm до 500cm може да се постави преку упатства;
•Достапни се различни режими на излез, UART автоматско/контролирано, PWM контролирано, TTL ниво на јачина на прекинувач (3,3V), RS485, IIC итн. (Контролираната потрошувачка на енергија со UART и PWM може да поддржи ултра ниска потрошувачка на енергија за спиење≤5uA)).
• Стандардната брзина на бауд е 115.200, поддржува модификација;
• Време на одговор на ниво Ms, времето за излез на податоци може најбрзо до 13 ms;
•Може да се изберат единечен и двоен агол, поддржани се вкупно четири нивоа на агол за различни сценарија на апликација;
•Вградена функција за намалување на шумот која може да го поддржи поставувањето на нивото на намалување на шумот во 5 степени;
• Интелигентна технологија за обработка на акустични бранови, вграден интелигентен алгоритам за филтрирање на пречки звучните бранови, може да ги идентификува пречките звучни бранови и автоматски да врши филтрирање;
• Дизајн на водоотпорна структура, водоотпорен степен IP67;
• Силна приспособливост за инсталација, методот на инсталација е едноставен, стабилен и сигурен;
• Поддршка за далечинско надградба на фирмверот;
3,Параметри на производот
(1) Основни параметри
(2) Опсег на откривање
Ултразвучниот сензор за избегнување пречки има верзија со два агли по избор, кога производот е инсталиран вертикално, хоризонталниот агол за откривање на левата и десната насока е голем, може да го зголеми опсегот на покривање на избегнување пречки, мал агол за откривање вертикална насока, истовремено време, го избегнува погрешното активирање предизвикано од нерамна површина на патот за време на возењето.
Дијаграм на опсегот на мерење
4,Техничка шема на сензор за избегнување пречки со ултразвук
(1) Дијаграм на структурата на хардверот
(2) Работен тек
а, Сензорот се напојува од електричните кола.
b、Процесорот започнува само-инспекција за да се осигура дека секое коло работи нормално.
c、Процесорот самостојно се проверува за да идентификува дали има ултразвучен сигнал за пречки со иста фреквенција во околината, а потоа навреме ги филтрира и обработува вонземските звучни бранови. Кога точната вредност на растојанието не може да му се даде на корисникот, дајте ги податоците за абнормалниот знак за да спречите грешки, а потоа префрлете се на процесот k.
d、Процесорот испраќа инструкции до колото на пулсот на побудување за да го контролира интензитетот на возбудувањето според аголот и опсегот.
e、Ултразвучната сонда Т пренесува звучни сигнали по работа
f、Ултразвучната сонда R добива звучни сигнали по работа
g、Слабиот звучен сигнал се засилува со колото на засилувачот на сигналот и се враќа во процесорот.
h、Засилениот сигнал се враќа во процесорот по обликувањето, а вградениот интелигентен алгоритам ја филтрира технологијата на пречки за звучни бранови, што може ефективно да ја скрши вистинската цел.
i、Коло за откривање температура, откривање на повратни информации за температурата на надворешната средина до процесорот
j、Процесорот го идентификува времето на враќање на ехото и ја компензира температурата во комбинација со надворешната околина, ја пресметува вредноста на растојанието (S = V *t/2).
k、Процесорот го пренесува пресметаниот податочен сигнал до клиентот преку линијата за поврзување и се враќа на a.
(3) Процес на мешање
Ултразвукот во областа на роботиката ќе се соочи со различни извори на пречки, како што се бучава од напојување, пад, пренапон, минливо, итн. Пречки на зрачење на роботот за внатрешна контрола на колото и моторот. Ултразвукот работи со воздухот како медиум. Кога робот е опремен со повеќе ултразвучни сензори и повеќе роботи работат во исто време, ќе има многу ултразвучни сигнали што не се домашни во истиот простор и време, а меѓусебното мешање помеѓу роботите ќе биде многу сериозно.
Со оглед на овие проблеми со пречки, вградениот сензор е многу флексибилна технологија за адаптација, може да поддржи поставка за нивото на намалување на шумот на 5 нивоа, може да се постави истиот филтер за пречки за фреквенција, може да се постават опсегот и аголот, користејќи го алгоритамот за филтри за ехо, има силна способност против мешање.
По лабораторијата DYP преку следниов метод на тестирање: користете 4 сензори за избегнување пречки со ултразвук за да го заштитите мерењето, симулирајте ја работната средина со повеќе машини, снимајте ги податоците, стапката на точност на податоците достигна повеќе од 98%.
Дијаграм на тест за технологија против пречки
(4) Прилагодлив агол на зракот
Аголот на зракот на сензорот за конфигурација на софтверот има 4 нивоа: 40,45,55,65, за да се задоволат барањата за апликација за различни сценарија.
5,Техничка шема на сензор за избегнување пречки со ултразвук
Во областа на апликацијата за избегнување пречки на роботот, сензорот е окото на роботот. Дали роботот може да се движи флексибилно и брзо, во голема мера зависи од мерните информации што ги враќа сензорот. Во истиот тип на ултразвучни сензори за избегнување пречки, тоа е сигурен производи за избегнување пречки со ниска цена и мала брзина, производите се инсталираат околу роботот, комуникација со контролниот центар на роботот, започнуваат различни сензори за опсег за откривање растојание според насоката на движење на роботот, постигнат брз одговор и барања за откривање на барање. Во меѓувреме, ултразвучниот сензор има голем агол на полето FOV за да и помогне на машината да добие повеќе простор за мерење за да ја покрие потребната област за откривање директно пред неа.
6,Определување на примената на ултразвучен сензор во шемата за избегнување пречки на робот
• Ултразвучниот радар за избегнување пречки FOV е сличен на камерата за длабочина, чини околу 20% од камерата за длабочина;
• Прецизна резолуција на милиметарско ниво со целосен опсег, подобра од камерата за длабочина;
• На резултатите од тестот не влијае бојата на надворешното опкружување и интензитетот на светлината, пречките од проѕирниот материјал може стабилно да се откријат, како што се стакло, проѕирна пластика итн.
• Без прашина, тиња, магла, киселински и алкални пречки во околината, висока доверливост, заштеда на грижи, ниска стапка на одржување;
• Мала големина за задоволување на робот надворешен и вграден дизајн, може да се примени на различни сценарија на сервисни роботи, за да се задоволат различните потреби на клиентите, да се намалат трошоците.
Време на објавување: 16-ти август 2022 година