1 、Εισαγωγή
Υπερηχητικό κυματοειδέςείναι μια τεχνική ανίχνευσης μη επαφής που χρησιμοποιεί υπερηχητικά κύματα που εκπέμπονται από την πηγή ήχου και το υπερηχητικό κύμα αντανακλά πίσω στην πηγή ήχου όταν εντοπίζεται το εμπόδιο και η απόσταση του εμποδίου υπολογίζεται με βάση την ταχύτητα διάδοσης της ταχύτητας του ήχου στον αέρα. Λόγω της καλής υπερηχητικής κατευθυντικότητάς του, δεν επηρεάζεται από το φως και το χρώμα του μετρούμενου αντικειμένου, επομένως χρησιμοποιείται ευρέως στην αποφυγή εμποδίων ρομπότ. Ο αισθητήρας μπορεί να αισθανθεί τα στατικά ή δυναμικά εμπόδια στη διαδρομή πεζοπορίας του ρομπότ και να αναφέρει τις πληροφορίες απόστασης και κατεύθυνσης των εμποδίων σε πραγματικό χρόνο. Το ρομπότ μπορεί να εκτελέσει σωστά την επόμενη ενέργεια σύμφωνα με τις πληροφορίες.
Με την ταχεία ανάπτυξη της τεχνολογίας εφαρμογών ρομπότ, τα ρομπότ σε διαφορετικά πεδία εφαρμογών εμφανίστηκαν στην αγορά και προβάλλονται νέες απαιτήσεις για αισθητήρες. Πώς να προσαρμοστείτε στην εφαρμογή ρομπότ σε διαφορετικά πεδία είναι ένα πρόβλημα για κάθε μηχανικό αισθητήρα να σκεφτεί και να εξερευνήσει.
Σε αυτή την εργασία, μέσω της εφαρμογής του υπερηχητικού αισθητήρα στο ρομπότ, για την καλύτερη κατανόηση της χρήσης του αισθητήρα αποφυγής εμποδίων.
2 、Εισαγωγή αισθητήρα
Τα A21, A22 και R01 είναι αισθητήρες που έχουν σχεδιαστεί με βάση τις αυτόματες εφαρμογές ελέγχου ρομπότ, με μια σειρά πλεονεκτημάτων μικρής τυφλής περιοχής, ισχυρή προσαρμοστικότητα μέτρησης, σύντομο χρόνο απόκρισης, παρεμβολές φιλτραρίσματος φιλτραρίσματος, υψηλή προσαρμοστικότητα εγκατάστασης, αδιάβροχη και αδιάβροχη, μεγάλη διάρκεια ζωής και υψηλή αξιοπιστία κ.λπ. Μπορούν να προσαρμόσουν αισθητήρες με διαφορετικές παραμέτρους σύμφωνα με διαφορετικά ρομπότ.
Εικόνες προϊόντων A21, A22, R01
Λειτουργία Περίληψη:
• Προμήθεια ευρείας τάσης, τάση εργασίας3.3 ～ 24V ；
• Η τυφλή περιοχή μπορεί έως και 2,5 εκατοστά ；
• Το πιο μακρινό εύρος μπορεί να ρυθμιστεί, ένα συνολικό εύρος 5 επιπέδων από 50cm έως 500cm μπορεί να ρυθμιστεί μέσω οδηγιών ；
• Διατίθενται διάφορες λειτουργίες εξόδου, UART Auto / Controlled, PWM Controlled, Όγκος διακόπτη TTL επίπεδο (3.3V), RS485, IIC κ.λπ. (Η ελεγχόμενη από την UART και η ελεγχόμενη κατανάλωση ισχύος PWM μπορούν να υποστηρίξουν την εξαιρετικά χαμηλή κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας ύπνου <5UA) ；
• Ο προεπιλεγμένος ρυθμός Baud είναι 115.200, υποστηρίζει τροποποίηση ；
• Χρόνος απόκρισης σε επίπεδο MS, ο χρόνος εξόδου δεδομένων μπορεί να φτάσει στα 13ms ；
• Μπορεί να επιλεγεί μονή και διπλή γωνία, υποστηρίζονται συνολικά τέσσερα επίπεδα γωνίας για διαφορετικά σενάρια εφαρμογής ；
• Ενσωματωμένη λειτουργία μείωσης θορύβου που μπορεί να υποστηρίξει τη ρύθμιση επιπέδου μείωσης θορύβου 5 βαθμών ；
• Η τεχνολογία έξυπνης ακουστικής επεξεργασίας κύματος, ενσωματωμένος ευφυής αλγόριθμος για τα φίλτρα παρεμβολής τα ηχητικά κύματα, μπορούν να προσδιορίσουν τα κύματα ήχου παρεμβολής και να εκτελούν αυτόματα φιλτράρισμα ；
• Σχεδιασμός αδιάβροχης δομής, αδιάβροχο βαθμό IP67 ；
• Ισχυρή προσαρμοστικότητα εγκατάστασης, η μέθοδος εγκατάστασης είναι απλή, σταθερή και αξιόπιστη ；
• Υποστήριξη αναβάθμισης απομακρυσμένου υλικολογισμικού ；
3 、Παραμέτρους προϊόντος
(1) Βασικές παράμετροι
(2) εύρος ανίχνευσης
Ο αισθητήρας αποφυγής εμποδίων υπερήχων έχει μια έκδοση δύο γωνιών της επιλογής, όταν το προϊόν είναι εγκατεστημένο κατακόρυφα, η οριζόντια αριστερή και δεξιά γωνία ανίχνευσης κατεύθυνσης είναι μεγάλη, μπορεί να αυξήσει το εύρος κάλυψης της αποφυγής εμποδίων, μικρή γωνία ανίχνευσης κατεύθυνσης, ταυτόχρονα, αποφεύγει τη λανθασμένη σκανδάλη που προκαλείται από την ανομοιογενή επιφάνεια της οδού κατά τη διάρκεια της οδήγησης.
Διάγραμμα της περιοχής μέτρησης
4 、Τεχνικό σχέδιο αισθητήρα αποφυγής εμπόδιο εμποδίων
(1) Διάγραμμα της δομής υλικού
(2) ροή εργασίας
A 、 Ο αισθητήρας τροφοδοτείται από τα ηλεκτρικά κυκλώματα.
B 、 Ο επεξεργαστής ξεκινά την αυτοσυγκέντρωση για να εξασφαλίσει ότι κάθε κύκλωμα λειτουργεί κανονικά.
C 、 Ο αυτοελέγχου του επεξεργαστή για να προσδιορίσει εάν υπάρχει ένα σήμα παρεμβολής υπερηχητικής ίδιας συχνότητας στο περιβάλλον και στη συνέχεια φιλτράρει και επεξεργάζεται τα ξένα κύματα ήχου εγκαίρως. Όταν η σωστή τιμή απόστασης δεν μπορεί να δοθεί στον χρήστη, δώστε τα μη φυσιολογικά δεδομένα σημάτων για να αποτρέψετε σφάλματα και στη συνέχεια να μεταβείτε στη διαδικασία k.
D 、 Ο επεξεργαστής στέλνει οδηγίες στο κύκλωμα παλμών διέγερσης ώθησης για τον έλεγχο της έντασης διέγερσης ανάλογα με τη γωνία και το εύρος.
E 、 Ο υπερηχητικός ανιχνευτής T μεταδίδει ακουστικά σήματα μετά την εργασία
f 、 Ο υπερηχητικός ανιχνευτής λαμβάνει ακουστικά σήματα μετά την εργασία
Το αδύναμο ακουστικό σήμα ενισχύεται από το κύκλωμα ενισχυτή σήματος και επιστρέφεται στον επεξεργαστή.
H 、 Το ενισχυμένο σήμα επιστρέφεται στον επεξεργαστή μετά τη διαμόρφωση και ο ενσωματωμένος ευφυής αλγόριθμος φιλτράρει την τεχνολογία παρεμβολής ηχητικού κύματος, η οποία μπορεί να προβάλλει αποτελεσματικά τον πραγματικό στόχο.
I 、 Κύκλωμα ανίχνευσης θερμοκρασίας, εντοπίστε την ανάδραση θερμοκρασίας εξωτερικού περιβάλλοντος στον επεξεργαστή
J 、 Ο επεξεργαστής προσδιορίζει τον χρόνο επιστροφής της ηχώ και αντισταθμίζει τη θερμοκρασία σε συνδυασμό με το εξωτερικό περιβάλλον περιβάλλοντος, υπολογίζει την τιμή απόστασης (S = V *T/2).
k 、 Ο επεξεργαστής μεταδίδει το υπολογισμένο σήμα δεδομένων στον πελάτη μέσω της γραμμής σύνδεσης και επιστρέφει στο α.
(3) Διαδικασία παρεμβολής
Ο υπερηχογράφος στον τομέα της ρομποτικής, θα αντιμετωπίσει μια ποικιλία πηγών παρεμβολών, όπως ο θόρυβος τροφοδοσίας, η πτώση, η αύξηση, η παροδική κλπ. Η παρεμβολή ακτινοβολίας του κυκλώματος εσωτερικού ελέγχου ρομπότ και του κινητήρα. Ο υπερήχων λειτουργεί με τον αέρα ως μέσο. Όταν ένα ρομπότ είναι εφοδιασμένο με πολλαπλούς αισθητήρες υπερήχων και τα πολλαπλά ρομπότ λειτουργούν δίπλα ταυτόχρονα, θα υπάρχουν πολλά μη-γηγενή υπερηχητικά σήματα στον ίδιο χώρο και χρόνο και η αμοιβαία παρεμβολή μεταξύ ρομπότ θα είναι πολύ σοβαρή.
Λαμβάνοντας υπόψη αυτά τα προβλήματα παρεμβολής, ο ενσωματωμένος αισθητήρας μια πολύ ευέλικτη τεχνολογία προσαρμογής μπορεί να υποστηρίξει τη ρύθμιση επιπέδων θορύβου 5 επιπέδων, μπορεί να ρυθμιστεί το ίδιο φίλτρο παρεμβολής συχνότητας, η εμβέλεια και η γωνία μπορούν να ρυθμιστούν, χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο φίλτρου ηχώ, έχει ισχυρή ικανότητα κατά των παρεμβολών.
Μετά το εργαστήριο DYP μέσω της ακόλουθης μεθόδου δοκιμής: Χρησιμοποιήστε 4 αισθητήρες αποφυγής εμποδίων υπερήχων για να αντισταθμίσετε τη μέτρηση, να προσομοιώσετε το περιβάλλον εργασίας πολλαπλών μηχανών, να καταγράψετε τα δεδομένα, το ποσοστό ακρίβειας δεδομένων έφθασε πάνω από 98%.
Διάγραμμα της δοκιμής τεχνολογίας κατά της παρεμβολής
(4) ρυθμιζόμενη γωνία δέσμης
Η γωνία δέσμης του αισθητήρα διαμόρφωσης λογισμικού έχει 4 επίπεδα: 40,45,55,65, για να πληροί τις απαιτήσεις αίτησης διαφορετικών σεναρίων.
5 、Τεχνικό σχέδιο αισθητήρα αποφυγής εμπόδιο εμποδίων
Στο πεδίο της εφαρμογής αποφυγής εμποδίων ρομπότ, ο αισθητήρας είναι το μάτι του ρομπότ, αν το ρομπότ μπορεί να μετακινηθεί ευέλικτα και γρήγορα εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις πληροφορίες μέτρησης που επιστρέφονται από τον αισθητήρα. Στον ίδιο τύπο αισθητήρων αποφυγής εμποδίων υπερήχων, είναι ένα αξιόπιστο προϊόν αποφυγής εμποδίων με χαμηλό κόστος και χαμηλή ταχύτητα, τα προϊόντα εγκαθίστανται γύρω από το ρομπότ, επικοινωνία με το κέντρο ελέγχου ρομπότ, ξεκινούν διαφορετικοί αισθητήρες που κυμαίνονται για ανίχνευση απόστασης ανάλογα με την κατεύθυνση της κίνησης του ρομπότ, επιτυγχάνουν γρήγορη απόκριση και απαιτήσεις ανίχνευσης κατόπινγκ. Εν τω μεταξύ, ο αισθητήρας υπερήχων έχει μεγάλη γωνία πεδίου FOV για να βοηθήσει το μηχάνημα να αποκτήσει περισσότερο χώρο μέτρησης για να καλύψει την απαιτούμενη περιοχή ανίχνευσης ακριβώς μπροστά του.
6 、Κυτεύματα για την εφαρμογή του αισθητήρα υπερήχων στο Σχέδιο Αποφυγής Εμπορεύματος Ρομπότ
• Η υπερηχητική αποφυγή εμποδίων Radar FOV είναι παρόμοιο με την κάμερα βάθους, κοστίζει περίπου το 20% της κάμερας βάθους.
• Ανάλυση ακριβείας σε επίπεδο χιλιοστών πλήρους εμβέλειας, καλύτερη από την κάμερα βάθους ；
• Τα αποτελέσματα των δοκιμών δεν επηρεάζονται από την ένταση του εξωτερικού περιβάλλοντος και την ένταση του φωτός, τα διαφανή εμπόδια υλικού μπορούν να ανιχνευθούν σταθερά, όπως το γυαλί, το διαφανές πλαστικό κ.λπ.
• απαλλαγμένο από παρεμβολές σκόνης, λάσπης, ομίχλης, οξέος και αλκαλίου, υψηλή αξιοπιστία, εξοικονόμηση ανησυχίας, χαμηλό ποσοστό συντήρησης.
• Μικρό μέγεθος για να καλύψει το ρομπότ εξωτερικό και ενσωματωμένο σχεδιασμό, μπορεί να εφαρμοστεί σε μια ποικιλία σεναρίων ρομπότ υπηρεσιών, για να καλύψει τις ποικίλες ανάγκες των πελατών, να μειώσει το κόστος.
Χρόνος δημοσίευσης: Αυγ-16-2022