1,Εισαγωγή
Εύρος υπερήχωνείναι μια τεχνική ανίχνευσης χωρίς επαφή που χρησιμοποιεί υπερηχητικά κύματα που εκπέμπονται από την πηγή ήχου και το υπερηχητικό κύμα ανακλάται πίσω στην πηγή ήχου όταν ανιχνεύεται το εμπόδιο και η απόσταση του εμποδίου υπολογίζεται με βάση την ταχύτητα διάδοσης της ταχύτητας ήχος στον αέρα. Λόγω της καλής κατευθυντικότητάς του με υπερήχους, δεν επηρεάζεται από το φως και το χρώμα του μετρούμενου αντικειμένου, επομένως χρησιμοποιείται ευρέως στην αποφυγή εμποδίων ρομπότ. Ο αισθητήρας μπορεί να ανιχνεύσει τα στατικά ή δυναμικά εμπόδια στη διαδρομή περπατήματος 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, ρομπότ σε διαφορετικούς τομείς εφαρμογών έχουν εμφανιστεί στην αγορά και προβάλλονται νέες απαιτήσεις για αισθητήρες. Ο τρόπος προσαρμογής στην εφαρμογή ρομπότ σε διαφορετικούς τομείς είναι ένα πρόβλημα που πρέπει να σκεφτεί και να εξερευνήσει κάθε μηχανικός αισθητήρων.
Σε αυτή την εργασία, μέσω της εφαρμογής αισθητήρα υπερήχων σε ρομπότ, για να κατανοήσουμε καλύτερα τη χρήση του αισθητήρα αποφυγής εμποδίων.
2,Εισαγωγή αισθητήρα
Οι A21, A22 και R01 είναι αισθητήρες σχεδιασμένοι με βάση εφαρμογές αυτόματου ελέγχου ρομπότ, με μια σειρά από πλεονεκτήματα: μικρή τυφλή περιοχή, ισχυρή προσαρμοστικότητα μέτρησης, σύντομο χρόνο απόκρισης, παρεμβολές φιλτραρίσματος, υψηλή προσαρμοστικότητα εγκατάστασης, ανθεκτικό στη σκόνη και αδιάβροχο, μεγάλη διάρκεια ζωής και υψηλή αξιοπιστία ,και τα λοιπά. Μπορούν να προσαρμόσουν αισθητήρες με διαφορετικές παραμέτρους ανάλογα με διαφορετικά ρομπότ.
Εικόνες προϊόντων A21, A22, R01
Περίληψη συνάρτησης:
• ευρεία τροφοδοσία τάσης, τάση εργασίας 3,3 έως 24 V,
•Η περιοχή των τυφλών μπορεί να φτάσει το ελάχιστο 2,5 cm.
•Μπορεί να ρυθμιστεί το πιο απομακρυσμένο εύρος, ένα συνολικό εύρος 5 επιπέδων από 50 cm έως 500 cm μπορεί να ρυθμιστεί μέσω οδηγιών.
•Διατίθεται μια ποικιλία λειτουργιών εξόδου, UART auto / ελεγχόμενο, ελεγχόμενο PWM, επίπεδο έντασης TTL (3,3V), RS485, IIC κ.λπ. (Η κατανάλωση ενέργειας που ελέγχεται από UART και PWM μπορεί να υποστηρίξει εξαιρετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειας ύπνου≤5uA)).
•Ο προεπιλεγμένος ρυθμός baud είναι 115.200, Υποστηρίζει τροποποίηση.
• Χρόνος απόκρισης σε επίπεδο Ms, ο χρόνος εξόδου δεδομένων μπορεί να φτάσει τα 13 ms ταχύτερα.
•Μπορούν να επιλεγούν 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.
• Έξυπνη τεχνολογία επεξεργασίας ακουστικών κυμάτων, ενσωματωμένος έξυπνος αλγόριθμος για να φιλτράρει τα ηχητικά κύματα παρεμβολής, μπορεί να αναγνωρίσει τα ηχητικά κύματα παρεμβολής και να εκτελέσει αυτόματα φιλτράρισμα.
• Σχεδιασμός αδιάβροχης δομής, αδιάβροχο βαθμό IP67.
•Ισχυρή προσαρμοστικότητα εγκατάστασης, η μέθοδος εγκατάστασης είναι απλή, σταθερή και αξιόπιστη.
•Υποστήριξη απομακρυσμένης αναβάθμισης υλικολογισμικού.
3,Παράμετροι προϊόντος
(1)Βασικές παράμετροι
(2)Εύρος ανίχνευσης
Ο υπερηχητικός αισθητήρας αποφυγής εμποδίων έχει έκδοση δύο γωνιών της επιλογής, Όταν το προϊόν είναι εγκατεστημένο κάθετα, η οριζόντια γωνία ανίχνευσης κατεύθυνσης αριστερής και δεξιάς είναι μεγάλη, μπορεί να αυξήσει το εύρος κάλυψης αποφυγής εμποδίων, μικρή γωνία ανίχνευσης κάθετης κατεύθυνσης, ταυτόχρονα χρόνο, αποφεύγει τη λανθασμένη σκανδάλη που προκαλείται από ανώμαλο οδόστρωμα κατά την οδήγηση.
Διάγραμμα του εύρους μέτρησης
4,Τεχνικό σχήμα αισθητήρα αποφυγής εμποδίων υπερήχων
(1) Διάγραμμα της δομής του υλικού
(2)Ροή εργασίας
α、Ο αισθητήρας τροφοδοτείται από τα ηλεκτρικά κυκλώματα.
β、Ο επεξεργαστής ξεκινά την αυτοεπιθεώρηση για να διασφαλίσει ότι κάθε κύκλωμα λειτουργεί κανονικά.
γ、Ο αυτοέλεγχος του επεξεργαστή για να προσδιορίσει αν υπάρχει υπερηχητικό σήμα παρεμβολής ίδιας συχνότητας στο περιβάλλον και, στη συνέχεια, φιλτράρει και επεξεργάζεται έγκαιρα τα ξένα ηχητικά κύματα. Όταν δεν μπορεί να δοθεί η σωστή τιμή απόστασης στο χρήστη, δώστε τα δεδομένα μη φυσιολογικού πρόσημου για να αποφύγετε σφάλματα και, στη συνέχεια, μεταβείτε στη διαδικασία k.
d、Ο επεξεργαστής στέλνει οδηγίες στο κύκλωμα παλμού διέγερσης ενίσχυσης για έλεγχο της έντασης διέγερσης σύμφωνα με τη γωνία και το εύρος.
e、Ο ανιχνευτής υπερήχων T μεταδίδει ακουστικά σήματα μετά την εργασία
f、Ο ανιχνευτής υπερήχων R λαμβάνει ακουστικά σήματα μετά την εργασία
g、Το ασθενές ακουστικό σήμα ενισχύεται από το κύκλωμα του ενισχυτή σήματος και επιστρέφει στον επεξεργαστή.
h、Το ενισχυμένο σήμα επιστρέφει στον επεξεργαστή μετά τη διαμόρφωση και ο ενσωματωμένος έξυπνος αλγόριθμος φιλτράρει την τεχνολογία ηχητικών κυμάτων παρεμβολής, η οποία μπορεί να ελέγξει αποτελεσματικά τον πραγματικό στόχο.
i、Κύκλωμα ανίχνευσης θερμοκρασίας, ανιχνεύει την ανάδραση θερμοκρασίας εξωτερικού περιβάλλοντος στον επεξεργαστή
j、Ο επεξεργαστής προσδιορίζει το χρόνο επιστροφής της ηχούς και αντισταθμίζει τη θερμοκρασία σε συνδυασμό με το εξωτερικό περιβάλλον περιβάλλοντος, υπολογίζει την τιμή της απόστασης (S = V *t/2).
k、Ο επεξεργαστής μεταδίδει το υπολογιζόμενο σήμα δεδομένων στον πελάτη μέσω της γραμμής σύνδεσης και επιστρέφει στο a.
(3) Διαδικασία παρεμβολής
Ο υπέρηχος στον τομέα της ρομποτικής, θα αντιμετωπίσει μια ποικιλία πηγών παρεμβολών, όπως θόρυβο τροφοδοσίας, πτώση, υπέρταση, παροδική κ.λπ. Παρεμβολή ακτινοβολίας του κυκλώματος εσωτερικού ελέγχου του ρομπότ και του κινητήρα. Ο υπέρηχος λειτουργεί με τον αέρα ως μέσο. Όταν ένα ρομπότ είναι εφοδιασμένο με πολλαπλούς αισθητήρες υπερήχων και πολλαπλά ρομπότ λειτουργούν δίπλα ταυτόχρονα, θα υπάρχουν πολλά μη εγγενή υπερηχητικά σήματα στον ίδιο χώρο και χρόνο και η αμοιβαία παρεμβολή μεταξύ των ρομπότ θα είναι πολύ σοβαρή.
Λόγω αυτών των προβλημάτων παρεμβολής, ο ενσωματωμένος αισθητήρας είναι μια πολύ ευέλικτη τεχνολογία προσαρμογής, μπορεί να υποστηρίξει ρύθμιση επιπέδου μείωσης θορύβου 5 επιπέδων, μπορεί να ρυθμιστεί το ίδιο φίλτρο παρεμβολής συχνότητας, μπορεί να ρυθμιστεί το εύρος και η γωνία, χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο φίλτρου ηχούς, ισχυρή ικανότητα κατά των παρεμβολών.
Μετά το εργαστήριο DYP μέσω της ακόλουθης μεθόδου δοκιμής: χρησιμοποιήστε 4 υπερηχητικούς αισθητήρες αποφυγής εμποδίων για να αντισταθμίσετε τη μέτρηση, προσομοιώστε το περιβάλλον εργασίας πολλών μηχανών, καταγράψτε τα δεδομένα, το ποσοστό ακρίβειας δεδομένων έφτασε περισσότερο από 98%.
Διάγραμμα δοκιμής τεχνολογίας κατά των παρεμβολών
(4) Ρυθμιζόμενη γωνία δέσμης
Η γωνία δέσμης του αισθητήρα διαμόρφωσης λογισμικού έχει 4 επίπεδα: 40,45,55,65, για να καλύψει τις απαιτήσεις εφαρμογής διαφορετικών σεναρίων.
5,Τεχνικό σχήμα αισθητήρα αποφυγής εμποδίων υπερήχων
Στον τομέα της εφαρμογής αποφυγής εμποδίων ρομπότ, ο αισθητήρας είναι το μάτι του ρομπότ. Το αν το ρομπότ μπορεί να κινηθεί με ευελιξία και ταχύτητα εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τις πληροφορίες μέτρησης που επιστρέφονται από τον αισθητήρα. Στον ίδιο τύπο υπερηχητικών αισθητήρων αποφυγής εμποδίων, είναι αξιόπιστα προϊόντα αποφυγής εμποδίων με χαμηλό κόστος και χαμηλή ταχύτητα, τα προϊόντα εγκαθίστανται γύρω από το ρομπότ, επικοινωνία με το κέντρο ελέγχου ρομπότ, ξεκινούν διαφορετικοί αισθητήρες εμβέλειας για ανίχνευση απόστασης σύμφωνα με την κατεύθυνση κίνησης του ρομπότ, επιτύχουν γρήγορη απόκριση και απαιτήσεις ανίχνευσης κατ' απαίτηση. 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,Τα κυριότερα σημεία της εφαρμογής του αισθητήρα υπερήχων στο σχήμα αποφυγής εμποδίων ρομπότ
• Το ραντάρ υπερήχων αποφυγής εμποδίων FOV είναι παρόμοιο με την κάμερα βάθους, κοστίζει περίπου το 20% της κάμερας βάθους.
• Ανάλυση ακριβείας σε επίπεδο χιλιοστού πλήρους εύρους, καλύτερη από την κάμερα βάθους.
• Τα αποτελέσματα των δοκιμών δεν επηρεάζονται από το χρώμα του εξωτερικού περιβάλλοντος και την ένταση του φωτός, τα εμπόδια από διαφανές υλικό μπορούν να ανιχνευθούν σταθερά, όπως γυαλί, διαφανές πλαστικό κ.λπ.
• Χωρίς σκόνη, λάσπη, ομίχλη, όξινες και αλκαλικές παρεμβολές στο περιβάλλον, υψηλή αξιοπιστία, εξοικονόμηση ανησυχιών, χαμηλό ποσοστό συντήρησης.
• Μικρό μέγεθος για να καλύψει το ρομπότ εξωτερικό και ενσωματωμένο σχέδιο, μπορεί να εφαρμοστεί σε μια ποικιλία σεναρίων ρομπότ εξυπηρέτησης, για να καλύψει τις διαφορετικές ανάγκες των πελατών, να μειώσει το κόστος.
Ώρα δημοσίευσης: Αυγ-16-2022