1 、Einführung
Ultraschallbereicheist eine Nichtkontakterkennungstechnik, die Ultraschallwellen verwendet, die aus der Schallquelle emittiert werden, und die Ultraschallwelle reflektiert zurück zur Schallquelle, wenn das Hindernis erkannt wird, und der Abstand des Hindernisses wird basierend auf der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schallgeschwindigkeit in der Luft berechnet. Aufgrund seiner guten Ultraschallverzeichnis wird es nicht vom Licht und der Farbe des gemessenen Objekts beeinflusst, sodass es bei der Vermeidung von Roboterhindernis häufig verwendet wird. Der Sensor kann die statischen oder dynamischen Hindernisse auf dem Wanderweg des Roboters spüren und die Entfernungs- und Richtungsinformationen der Hindernisse in Echtzeit melden. Der Roboter kann die nächste Aktion nach den Informationen korrekt ausführen.
Mit der raschen Entwicklung der Roboteranwendungs -Technologie sind Roboter in verschiedenen Anwendungsfeldern auf dem Markt erschienen, und es werden neue Anforderungen für Sensoren vorgestellt. Die Anpassung an die Anwendung von Robotern in verschiedenen Feldern ist ein Problem für jeden Sensoringenieur, über den man nachdenken und erkunden kann.
In diesem Artikel, durch die Anwendung des Ultraschallsensors im Roboter, um den Einsatz von Hindernisvermeidungssensor besser zu verstehen.
2 、Sensoreinführung
A21, A22 und R01 sind Sensoren, die auf automatischen Roboterkontrollanwendungen basieren und eine Reihe von Vorteilen von kleinem blindem Bereich, starke Messanpassungsfähigkeit, kurze Reaktionszeit, Filterfilterstörungen, Anpassungsfähigkeit mit hoher Installation, staubdicht und wasserdicht, langer Lebensdauer und hoher Zuverlässigkeit usw. usw. Sie können Sensoren mit unterschiedlichen Parametern nach verschiedenen Robotern anpassen.
Produktbilder A21, A22, R01
Funktion Abstract:
• Breite Spannungsversorgung ， Arbeitsspannung 3.3 ～ 24 V ；
• Blindbereich kann bis zu 2,5 cm minimal ； können
• Der am weitesten entfernte Bereich kann eingestellt werden, ein insgesamt 5-Level-Bereich von 50 cm bis 500 cm kann durch Anweisungen eingestellt werden ；
• Eine Vielzahl von Ausgangsmodi sind verfügbar, UART Auto / Controlled, PWM kontrolliert, TTL -Pegel (3,3 V), RS485, IIC usw. (UART-kontrollierter und PWM-kontrollierter Stromverbrauch kann ultra-niedriger Schlafleistungspflicht ≤ 5UA unterstützen) ；
• Der Ausfall Baud Rate beträgt 115.200, unterstützt die Änderung ；
• Reaktionszeit auf MS-Ebene, die Datenausgangszeit kann bis zu 13 ms am schnellsten ； können ；
• Einen und Doppelwinkel können ausgewählt werden. Insgesamt vier Winkelpegel werden für verschiedene Anwendungsszenarien unterstützt. ；
• Eingebaute Rauschreduzierungsfunktion, die die 5-Grad-Rausch-Reduktion-Einstellung ； unterstützen kann ；
• Intelligente akustische Wellenverarbeitungstechnologie, eingebauter intelligenter Algorithmus zur Filterstörungsschallwellen, kann die Interferenzschallwellen identifizieren und automatisch Filterung durchführen ；
• wasserdichtes Struktur Design, wasserdichtes IP67 ；
• Starke Installationsanpassungsfähigkeit, Installationsmethode ist einfach, stabil und zuverlässig ；
• Unterstützung des Remote -Firmware -Upgrades ； ；
3 、Produktparameter
(1) Grundparameter
(2) Nachweisbereich
Der ultraschallige Hindernisvermeidungssensor hat eine Zwei-Winkel-Version der Wahl, wenn das Produkt vertikal installiert ist, kann der Erkennungswinkel des horizontalen linken und rechten Richtungswinkels den Abdeckungsbereich der Hindernisvermeidung, die kleine vertikale Richtungserkennungswinkel, gleichzeitig erhöhen.
Diagramm des Messbereichs
4 、Ultraschalltechnisches technisches System zur Vermeidung von Hindernissen
(1) Diagramm der Hardwarestruktur
(2) Workflow
A 、 Der Sensor wird von den elektrischen Schaltungen angetrieben.
B 、 Der Prozessor beginnt die Selbstinspektion, um sicherzustellen, dass jeder Schaltkreis normal funktioniert.
C 、 Der Prozessor selbst prüft, ob in der Umgebung ein Ultraschall-gleichfrequentes Interferenzsignal vorliegt, und filtern und verarbeitet dann die Alien-Schallwellen rechtzeitig. Wenn der korrekte Entfernungswert dem Benutzer nicht angegeben werden kann, geben Sie die abnormalen Vorzeichendaten an, um Fehler zu verhindern, und springen Sie dann zum Prozess k.
D 、 Der Prozessor sendet Anweisungen an den Boost -Anregungsimpulskreis, um die Anregungsintensität gemäß Winkel und Bereich zu steuern.
E 、 Die Ultraschallsonde t überträgt akustische Signale nach der Arbeit
F 、 Die Ultraschallsonde erhält nach der Arbeit akustische Signale
G 、 Das schwache akustische Signal wird durch den Signalverstärkerschaltung amplifiziert und zum Prozessor zurückgegeben.
H 、 Das amplifizierte Signal wird nach der Formung an den Prozessor zurückgegeben, und der intelligente intelligente Algorithmus filtert die Interferenz-Schallwellen-Technologie, die das wahre Ziel effektiv herausstellen kann.
I 、 Temperaturerkennungskreis, erfassen Sie die Temperaturkopplung für die externe Umgebung dem Prozessor
J 、 Der Prozessor identifiziert die Rücklaufzeit des Echos und kompensiert die Temperatur in Kombination mit der externen Umgebungsumgebung, berechnet den Entfernungswert (S = V *T/2).
K 、 Der Prozessor überträgt das berechnete Datensignal über die Verbindungslinie an den Client und kehrt zu a zurück.
(3) Interferenzprozess
Ultraschall im Bereich der Robotik wird einer Vielzahl von Interferenzquellen wie Netzteilsrauschen, Tropfen, Anstieg, Transient usw. ausgesetzt sein. Ultraschall funktioniert mit Luft als Medium. Wenn ein Roboter gleichzeitig mit mehreren Ultraschallsensoren und mehreren Robotern ausgestattet ist, werden viele nicht einheimische Ultraschallsignale in derselben Raum und Zeit und die gegenseitige Interferenz zwischen Robotern sehr schwerwiegend sein.
In Anbetracht dieser Interferenzprobleme kann der Sensor eine sehr flexible Anpassungstechnologie unterstützen. Die Einstellung von Rauschreduzierung von 5-Stufen kann der gleiche Frequenzinterferenzfilter festgelegt werden, der Bereich und Winkel kann unter Verwendung des Echo-Filteralgorithmus eingestellt werden, weist eine starke Anti-Interferenz-Fähigkeit auf.
Nach dem DYP-Labor über die folgende Testmethode: Verwenden Sie 4 Ultraschall-Hindernisvermeidungssensoren, um die Messung abzusichern, die Arbeitsumgebung mit mehreren Maschinen zu simulieren, die Daten aufzuzeichnen, die Datengenauigkeitsrate erreichte mehr als 98%.
Diagramm des Anti-Interferenz-Technologietests
(4) Strahlwinkel einstellbar
Der Software -Konfigurationssensor -Strahlwinkel verfügt über 4 Stufen: 40,45,55,65, um die Anwendungsanforderungen verschiedener Szenarien zu erfüllen.
5 、Ultraschalltechnisches technisches System zur Vermeidung von Hindernissen
Auf dem Gebiet der Roboter -Hindernisvermeidungsanwendung ist der Sensor das Auge des Roboters, ob sich der Roboter flexibel und schnell von den vom Sensor zurückgegebenen Messinformationen bewegen kann. Bei der gleichen Art von Ultraschall-Hindernisvermeidungssensoren handelt es sich um eine zuverlässige Produktvermeidungsprodukte mit geringer Kosten und niedriger Geschwindigkeit. Die Produkte werden rund um den Roboter, die Kommunikation mit dem Roboterkontrollzentrum installiert, starten Sie verschiedene Sensoren für die Entfernung der Entfernung nach der Bewegungsrichtung des Roboters, erreichen Sie schnelle Reaktion und Anforderungen an die Erkennung von Anlagen. In der Zwischenzeit verfügt der Ultraschallsensor über einen großen FOV -Feldwinkel, mit dem die Maschine mehr Messraum erhalten kann, um den erforderlichen Erkennungsbereich direkt vor ihm abzudecken.
6 、Highlights der Anwendung von Ultraschallsensor im Roboter -Hindernisvermeidungsschema
• Ultraschall -Hindernisvermeidung Radar FOV ähnelt der Tiefenkamera, kostet etwa 20% der Tiefenkamera.
• Präzisionsauflösung auf Millimeter-Ebene auf Vollstrecke, besser als die Tiefenkamera ；
• Die Testergebnisse werden nicht durch die Farbe der externen Umgebung und die Lichtintensität beeinflusst. Die transparenten Materialhindernisse können stabil nachgewiesen werden, wie Glas, transparentes Kunststoff usw.
• Frei von Staub, Schlamm, Nebel, Säure und Alkali-Umgebung, hoher Zuverlässigkeit, sorgfältiger Ersparnis, geringer Wartungsrate;
• Kleine Größe, um das externe und eingebettete Design des Roboters zu erfüllen, kann auf eine Vielzahl von Szenarien von Service -Robotern angewendet werden, um die unterschiedlichen Kundenbedürfnisse zu erfüllen und die Kosten zu senken.
Postzeit: August-16-2022