1,Bevezetés
Ultrahangos távolságmérésegy érintésmentes érzékelési technika, amely a hangforrásból kibocsátott ultrahanghullámokat használja, és az ultrahanghullám az akadály észlelésekor visszaverődik a hangforrásra, és az akadály távolságát a hangforrás sebességének terjedési sebessége alapján számítják ki. hang a levegőben.Jó ultrahangos irányíthatósága miatt nem befolyásolja a fény és a mért tárgy színe, ezért széles körben alkalmazzák a robotakadálykerülésben.Az érzékelő képes érzékelni a statikus vagy dinamikus akadályokat a robot gyalogútján, és valós időben jelenteni tudja az akadályok távolságát és irányát.A robot az információknak megfelelően tudja helyesen végrehajtani a következő műveletet.
A robotalkalmazási technológia rohamos fejlődésével különböző alkalmazási területeken megjelentek a robotok a piacon, és új követelményeket támasztanak az érzékelőkkel szemben.A robotok különböző területeken történő alkalmazásához való alkalmazkodás minden szenzormérnök számára gondot jelent, és meg kell vizsgálnia.
Ebben a cikkben az ultrahangos érzékelő robotban történő alkalmazásával, hogy jobban megértsük az akadályelkerülő érzékelő használatát.
2,Érzékelő Bevezetés
Az A21, A22 és R01 automata robotvezérlő alkalmazásokon alapuló érzékelők, amelyek számos előnyt kínálnak: kis vak terület, erős mérési alkalmazkodóképesség, rövid válaszidő, szűrőszűrő interferencia, magas beépítési képesség, por- és vízálló, hosszú élettartam és nagy megbízhatóság. ,stb.A különböző paraméterekkel rendelkező szenzorokat a különböző robotokhoz igazíthatják.
A21, A22, R01 termékképek
Funkció absztrakt:
•széles feszültségellátás ，üzemi feszültség 3,3～24V；
• A vak terület minimum 2,5 cm lehet；
•A legtávolabbi tartomány állítható be, összesen 5 szint 50 cm és 500 cm között állítható be az utasítások segítségével；
• Számos kimeneti mód áll rendelkezésre, UART automatikus / vezérelt, PWM vezérlés, kapcsoló hangerő TTL szint (3,3 V), RS485, IIC stb.(UART-vezérelt és PWM-vezérelt energiafogyasztás támogatja az ultraalacsony alvási energiafogyasztást (≤5uA))；
•Az alapértelmezett adatátviteli sebesség 115 200, támogatja a módosítást；
• Ms-szintű válaszidő, az adatkimeneti idő akár 13 ms is lehet a leggyorsabb；
•Egyszeres és dupla szög választható, összesen négy szögszint támogatott a különböző alkalmazási forgatókönyvekhez；
• Beépített zajcsökkentő funkció, amely támogatja az 5 fokozatú zajcsökkentési szint beállítását；
• Intelligens akusztikus hullámfeldolgozási technológia, beépített intelligens algoritmus az interferencia hanghullámok szűrésére, képes azonosítani az interferencia hanghullámokat és automatikusan végrehajtani a szűrést；
• Vízálló szerkezet, IP67 vízálló fokozat；
• Erős telepítési alkalmazkodóképesség, a telepítési módszer egyszerű, stabil és megbízható；
• Távoli firmware-frissítés támogatása；
3,A termék paraméterei
(1) Alapvető paraméterek
(2) Érzékelési tartomány
Az ultrahangos akadályelkerülő érzékelő kétszögű változata választható, ha a terméket függőlegesen telepítik, a vízszintes bal és jobb irány érzékelési szöge nagy, növelheti az akadályelkerülési lefedettségi tartományt, kis függőleges irányú észlelési szöget, ugyanakkor idővel elkerüli a vezetés közbeni egyenetlen útfelület okozta rossz kioldást.
A mérési tartomány diagramja
4,Ultrahangos akadálykerülő érzékelő műszaki séma
(1) A hardver felépítésének diagramja
(2) Munkafolyamat
a、Az érzékelőt az elektromos áramkörök táplálják.
b、A processzor önellenőrzést indít, hogy megbizonyosodjon arról, hogy minden áramkör megfelelően működik-e.
c、A processzor önellenőrzi, hogy van-e ultrahang azonos frekvenciájú interferenciajel a környezetben, majd időben kiszűri és feldolgozza az idegen hanghullámokat.Ha a helyes távolságérték nem adható meg a felhasználónak, a hibák elkerülése érdekében adja meg a rendellenes előjel adatait, majd ugorjon a k folyamatra.
d、A processzor utasításokat küld a fokozó gerjesztési impulzusáramkörnek a gerjesztési intenzitás szabályozására a szög és a tartomány szerint.
e、A T ultrahangos szonda a munkavégzés után akusztikus jeleket továbbít
f、Az R ultrahangos szonda a munkavégzés után akusztikus jeleket fogad
g、A gyenge akusztikus jelet a jelerősítő áramkör felerősíti és visszaadja a processzornak.
h、Az erősített jel a formázás után visszakerül a processzorba, a beépített intelligens algoritmus pedig kiszűri az interferencia hanghullám-technológiát, ami hatékonyan képes kiszűrni a valódi célpontot.
i、Hőmérsékletérzékelő áramkör, érzékeli a külső környezet hőmérsékletének visszajelzését a processzornak
j、A processzor azonosítja a visszhang visszatérési idejét és kompenzálja a hőmérsékletet a külső környezettel kombinálva, kiszámítja a távolságértéket (S = V *t/2).
k、A processzor az összekötő vonalon keresztül továbbítja a számított adatjelet a kliensnek, és visszatér a.
(3) Interferencia folyamat
Ultrahang területén a robotika, szembe kell néznie a különböző interferencia források, mint például a tápegység zaj, csepp, túlfeszültség, tranziens, stb Sugárzási interferencia a robot belső vezérlő áramkör és a motor.Az ultrahang a levegővel mint közeggel működik.Ha egy robotot több ultrahangos érzékelővel szerelnek fel, és egyszerre több robot dolgozik egymás mellett, akkor sok nem natív ultrahangjel lesz ugyanabban a térben és időben, és a robotok közötti kölcsönös interferencia nagyon komoly lesz.
Tekintettel ezekre az interferencia-problémákra, a beépített szenzor egy nagyon rugalmas adaptációs technológiával rendelkezik, támogatja az 5 fokozatú zajcsökkentési szint beállítását, ugyanaz a frekvencia interferencia szűrő állítható be, tartomány és szög állítható be a visszhangszűrő algoritmussal, erős anti-interferencia képesség.
A DYP laboratórium után a következő vizsgálati módszerrel: használjon 4 ultrahangos akadályelkerülő érzékelőt a mérés fedezésére, szimulálja a többgépes munkakörnyezetet, rögzítse az adatokat, az adatok pontossága elérte a 98%-ot.
Az interferencia elleni technológiai teszt diagramja
(4) Állítható sugárszög
A szoftverkonfiguráció érzékelő sugárszögének 4 szintje van: 40, 45, 55, 65, hogy megfeleljen a különböző forgatókönyvek alkalmazási követelményeinek.
5,Ultrahangos akadálykerülő érzékelő műszaki séma
A robot-akadálykerülő alkalmazások területén az érzékelő a robot szeme. Az, hogy a robot rugalmasan és gyorsan tud-e mozogni, nagyban függ az érzékelő által visszaküldött mérési információktól.Az azonos típusú ultrahangos akadályelkerülő érzékelőkben ez egy megbízható akadályelkerülő termék alacsony költséggel és alacsony sebességgel, a termékeket a robot köré telepítik, kommunikálnak a robotvezérlő központtal, különböző távolságérzékelőket indítanak el a távolság érzékeléséhez a mozgás irányának megfelelően a robot gyors reagálási és igény szerinti észlelési követelményeinek teljesítése.Eközben az ultrahangos érzékelő nagy FOV térszöggel rendelkezik, hogy a gép több mérési helyet kapjon, hogy lefedje a szükséges érzékelési területet közvetlenül előtte.
6,Az ultrahangos érzékelő alkalmazásának legfontosabb elemei a robot akadályelkerülési sémájában
• Az ultrahangos akadálykerülő radar FOV hasonló a mélységkamerához, a mélységi kamera körülbelül 20%-a;
• Teljes tartomány, milliméteres szintű precíziós felbontás, jobb, mint a mélységi kamera；
• A vizsgálati eredményeket nem befolyásolja a külső környezet színe és fényintenzitása, az átlátszó anyag akadályai stabilan észlelhetők, például üveg, átlátszó műanyag stb.；
• Por-, iszap-, köd-, savas és lúgos környezeti interferencia mentes, nagy megbízhatóság, gondtalanság, alacsony karbantartási ráta;
• Kis méretű, hogy megfeleljen a robot külső és beágyazott kialakításának, alkalmazható a kiszolgáló robotok különféle forgatókönyveire, hogy megfeleljen az ügyfelek változatos igényeinek, és csökkentse a költségeket.
Feladás időpontja: 2022. augusztus 16