1,Johdanto
Ultraäänietäisyyson kosketukseton tunnistustekniikka, joka käyttää äänilähteen lähettämiä ultraääniaaltoja, ja ultraääniaalto heijastuu takaisin äänilähteeseen, kun este havaitaan, ja esteen etäisyys lasketaan nopeuden etenemisnopeuden perusteella. ääntä ilmassa. Hyvän ultraäänisuuntaavuuden ansiosta mitattavan kohteen valo ja väri eivät vaikuta siihen, joten sitä käytetään laajasti robotin esteiden välttämisessä. Anturi voi havaita robotin kävelyreitin staattiset tai dynaamiset esteet ja raportoida esteiden etäisyys- ja suuntatiedot reaaliajassa. Robotti voi suorittaa seuraavan toiminnon oikein tietojen mukaan.
Robottisovellusteknologian nopean kehityksen myötä markkinoille on ilmaantunut robotteja eri sovellusaloilla ja antureille asetetaan uusia vaatimuksia. Kuinka sopeutua robottien sovelluksiin eri aloilla, on jokaisen anturiinsinöörin pohdittava ja tutkittava ongelma.
Tässä asiakirjassa ultraäänianturia soveltamalla robotissa ymmärtää paremmin esteen välttämisanturin käyttöä.
2,Anturin esittely
A21, A22 ja R01 ovat automaattisiin robottiohjaussovelluksiin perustuvia antureita, joiden etuja ovat pieni sokea alue, vahva mittaussopeutuvuus, lyhyt vasteaika, suodattimen suodatushäiriöt, korkea asennuksen soveltuvuus, pöly- ja vesitiivis, pitkä käyttöikä ja korkea luotettavuus. ,jne. He voivat mukauttaa antureita eri parametreillä eri robottien mukaan.
A21, A22, R01 tuotekuvia
Abstrakti funktio:
•laaja jännitesyöttö ，käyttöjännite 3,3～24V；
•sokea alue voi olla vähintään 2,5 cm；
•Kaukaisin alue voidaan asettaa, yhteensä 5 tasoalue 50 cm - 500 cm voidaan asettaa ohjeiden avulla；
• Saatavilla on useita lähtötiloja, UART automaattinen / ohjattu, PWM-ohjattu, kytkimen äänenvoimakkuuden TTL-taso (3,3 V), RS485, IIC jne. (UART-ohjattu ja PWM-ohjattu virrankulutus voi tukea erittäin alhaista univirrankulutusta≤5uA)；
•Oletussiirtonopeus on 115 200, tukee muokkausta；
• Ms-tason vasteaika, tiedonantoaika voi olla jopa 13 ms nopein；
•Voidaan valita yksi- ja kaksikulmainen, yhteensä neljää kulmatasoa tuetaan eri sovellusskenaarioissa；
•Sisäänrakennettu melunvaimennustoiminto, joka tukee 5-asteen melunvaimennustason asetusta；
• Älykäs akustisten aaltojen käsittelytekniikka, sisäänrakennettu älykäs algoritmi, joka suodattaa häiritseviä ääniaaltoja, voi tunnistaa häiritsevät ääniaallot ja suorittaa suodatuksen automaattisesti；
• Vedenpitävä rakenne, vedenpitävä luokka IP67；
• Vahva asennuksen soveltuvuus, asennustapa on yksinkertainen, vakaa ja luotettava；
• Tukee laiteohjelmiston etäpäivitystä；
3,Tuotteen parametrit
(1)Perusparametrit
(2) Tunnistusalue
Ultraääni-esteen välttämisanturilla on valittavissa oleva kaksikulmainen versio, kun tuote asennetaan pystysuoraan, vaakasuuntainen vasemman ja oikean suunnan tunnistuskulma on suuri, voi lisätä esteen välttämisen peittoaluetta, pieni pystysuuntainen tunnistuskulma, samalla ajan kuluessa, se välttää väärän laukaisun, joka johtuu epätasaisesta tienpinnasta ajon aikana.
Kaavio mittausalueesta
4,Ultraääni esteiden välttämisanturin tekninen kaavio
(1) Laitteiston rakenteen kaavio
(2) Työnkulku
a、Anturi saa virtaa sähköpiireistä.
b、Prosessori aloittaa itsetarkastuksen varmistaakseen, että jokainen piiri toimii normaalisti.
c、Prosessori tarkistaa itse, onko ympäristössä ultraääni-saman taajuuden häiriösignaalia, ja suodattaa ja käsittelee sitten vieraiden ääniaallot ajoissa. Kun oikeaa etäisyysarvoa ei voida antaa käyttäjälle, anna epänormaali etumerkkitiedot virheiden estämiseksi ja siirry sitten prosessiin k.
d、Prosessori lähettää ohjeet tehostusherätyspulssipiiriin ohjaamaan viritysintensiteettiä kulman ja alueen mukaan.
e、Ultraäänianturi T lähettää akustisia signaaleja työskentelyn jälkeen
f、Ultraäänianturi R vastaanottaa akustisia signaaleja työskentelyn jälkeen
g、Heikko akustinen signaali vahvistetaan signaalinvahvistinpiirillä ja palautetaan prosessorille.
h、Vahvistettu signaali palautetaan prosessoriin muotoilun jälkeen, ja sisäänrakennettu älykäs algoritmi suodattaa häiriöääniaaltoteknologian, joka voi tehokkaasti seuloa todellisen kohteen.
i、Lämpötilan tunnistuspiiri, tunnistaa ulkoisen ympäristön lämpötilan palautteen prosessorille
j、Prosessori tunnistaa kaiun paluuajan ja kompensoi lämpötilan yhdistettynä ulkoiseen ympäristöön, laskee etäisyysarvon (S = V *t/2).
k、Prosessori lähettää lasketun datasignaalin asiakkaalle yhteyslinjan kautta ja palaa a.
(3) Häiriöprosessi
Ultraääni robotiikan alalla joutuu kohtaamaan erilaisia häiriölähteitä, kuten virtalähteen kohinaa, pudotusta, aaltovirtaa, ohimeneviä jne. Säteilyhäiriöt robotin sisäisessä ohjauspiirissä ja moottorissa. Ultraääni toimii ilman väliaineena. Kun robotti on varustettu useilla ultraääniantureilla ja useita robotteja työskentelee vierekkäin samaan aikaan, samassa tilassa ja ajassa on monia ei-natiivisia ultraäänisignaaleja, ja robottien välinen keskinäinen häiriö on erittäin vakavaa.
Näiden häiriöongelmien vuoksi anturi, joka on sisäänrakennettu erittäin joustavaan sopeutumistekniikkaan, voi tukea 5-tason melunvaimennustason asetusta, sama taajuushäiriösuodatin voidaan asettaa, alue ja kulma voidaan asettaa kaikusuodatinalgoritmin avulla. vahva häiriöntorjuntakyky.
DYP-laboratorion jälkeen seuraavalla testimenetelmällä: käytä 4 ultraääni-esteen välttämisanturia suojataksesi mittauksen, simuloi usean koneen työympäristöä, tallenna tiedot, tietojen tarkkuus oli yli 98%.
Kaavio häiriöntorjuntateknologian testistä
(4) Säteen kulma säädettävissä
Ohjelmistokokoonpanon anturin sädekulmassa on 4 tasoa: 40,45,55,65 eri skenaarioiden sovellusvaatimusten täyttämiseksi.
5,Ultraääni esteiden välttämisanturin tekninen kaavio
Robotin esteen välttämissovelluksen alalla anturi on robotin silmä. Se, pystyykö robotti liikkumaan joustavasti ja nopeasti, riippuu pitkälti anturin palauttamasta mittaustiedosta. Samantyyppisissä ultraääni-esteen välttämisantureissa se on luotettavia esteitä välttäviä tuotteita alhaisella hinnalla ja alhaisella nopeudella, tuotteet asennetaan robotin ympärille, kommunikoi robotin ohjauskeskuksen kanssa, käynnistää erilaisia etäisyysantureita etäisyyden havaitsemiseen liikkeen suunnan mukaan. saavuttaa nopean vasteen ja on-demand-tunnistusvaatimukset. Samaan aikaan ultraäänianturissa on suuri FOV-kenttäkulma, joka auttaa konetta saamaan enemmän mittaustilaa kattaakseen tarvittavan tunnistusalueen suoraan sen edessä.
6,Ultraäänisensorin soveltamisen kohokohtia robotin esteiden välttämisjärjestelmässä
• Ultraääni-esteiden välttämistutka FOV on samanlainen kuin syvyyskamera, maksaa noin 20 % syvyyskamerasta;
• Täyden alueen millimetritason tarkkuus, parempi kuin syvyyskamera；
• Ulkoisen ympäristön värit ja valon voimakkuus eivät vaikuta testituloksiin, läpinäkyvän materiaalin esteet voidaan havaita vakaasti, kuten lasi, läpinäkyvä muovi jne.；
• Ei pölyä, lietettä, sumua, happo- ja emäsympäristön häiriöitä, korkea luotettavuus, huolia säästävä, alhainen huoltotarve;
• Pieni koko vastaamaan robotin ulkoiseen ja sulautettuun suunnitteluun, voidaan soveltaa erilaisiin palvelurobottien skenaarioihin, vastata asiakkaiden erilaisiin tarpeisiin ja vähentää kustannuksia.
Postitusaika: 16.8.2022