रोबोटहरूमा अल्ट्रासोनिक सेन्सरले "सानो, छिटो र स्थिर" अवरोधहरूबाट बच्न बौद्धिक रोबोटहरूलाई मद्दत गर्दछ

१,परिचय

अल्ट्रासोनिक दायराएक गैर-सम्पर्क पत्ता लगाउने प्रविधि हो जसले ध्वनि स्रोतबाट उत्सर्जित अल्ट्रासोनिक तरंगहरू प्रयोग गर्दछ, र अल्ट्रासोनिक तरंगले अवरोध पत्ता लगाउँदा ध्वनि स्रोतमा फिर्ता प्रतिबिम्बित गर्दछ, र अवरोधको दूरीको गतिको प्रसार गतिको आधारमा गणना गरिन्छ। हावामा आवाज। यसको राम्रो अल्ट्रासोनिक डाइरेक्टिविटीको कारण, यो प्रकाश र मापन गरिएको वस्तुको रंगबाट प्रभावित हुँदैन, त्यसैले यो रोबोट अवरोधबाट बच्न व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। सेन्सरले रोबोटको हिड्ने मार्गमा स्थिर वा गतिशील अवरोधहरू महसुस गर्न सक्छ, र वास्तविक समयमा अवरोधहरूको दूरी र दिशा जानकारी रिपोर्ट गर्न सक्छ। रोबोटले जानकारी अनुसार अर्को कार्य सही तरिकाले गर्न सक्छ।

रोबोट अनुप्रयोग प्रविधिको द्रुत विकासको साथ, विभिन्न अनुप्रयोग क्षेत्रहरूमा रोबोटहरू बजारमा देखा परेका छन्, र सेन्सरहरूको लागि नयाँ आवश्यकताहरू अगाडि राखिएको छ। विभिन्न क्षेत्रहरूमा रोबोटहरूको अनुप्रयोगलाई कसरी अनुकूलन गर्ने हरेक सेन्सर इन्जिनियरहरूको लागि सोच्न र अन्वेषण गर्ने समस्या हो।

यस पेपरमा, रोबोटमा अल्ट्रासोनिक सेन्सरको प्रयोगको माध्यमबाट, अवरोधबाट बच्न सेन्सरको प्रयोगलाई राम्रोसँग बुझ्नको लागि।

२,सेन्सर परिचय

A21, A22 र R01 स्वचालित रोबोट नियन्त्रण अनुप्रयोगहरूमा आधारित सेन्सरहरू डिजाइन गरिएका छन्, सानो अन्धा क्षेत्र, बलियो मापन अनुकूलनता, छोटो प्रतिक्रिया समय, फिल्टर फिल्टर हस्तक्षेप, उच्च स्थापना अनुकूलनता, धुलो प्रतिरोधी र वाटरप्रूफ, लामो जीवन र उच्च विश्वसनीयताका फाइदाहरूको श्रृंखलाको साथ। , आदि तिनीहरूले विभिन्न रोबोट अनुसार विभिन्न प्यारामिटर संग सेन्सर अनुकूलन गर्न सक्छन्।

A21, A22, R01 उत्पादन चित्रहरू

प्रकार्य सार:

• चौडा भोल्टेज आपूर्ति, कार्य भोल्टेज 3.3～24V；

•अन्धो क्षेत्र न्यूनतम २.५ सेमी सम्म हुन सक्छ;

•सबैभन्दा टाढाको दायरा सेट गर्न सकिन्छ, 50cm देखि 500cm को कुल 5-स्तर दायरा निर्देशनहरू मार्फत सेट गर्न सकिन्छ；

• विभिन्न प्रकारका आउटपुट मोडहरू उपलब्ध छन्, UART स्वतः / नियन्त्रित, PWM नियन्त्रित, स्विच भोल्युम TTL स्तर (3.3V), RS485, IIC, आदि। (UART नियन्त्रित र PWM नियन्त्रित पावर खपतले अल्ट्रा-कम निद्रा पावर खपतलाई समर्थन गर्न सक्छ≤5uA);

• पूर्वनिर्धारित बाउड दर 115,200 हो, परिमार्जन समर्थन गर्दछ;

• Ms-स्तर प्रतिक्रिया समय, डाटा आउटपुट समय 13ms छिटो हुन सक्छ;

• एकल र दोहोरो कोण चयन गर्न सकिन्छ, विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यहरूको लागि कुल चार कोण स्तरहरू समर्थित छन्;

• निर्मित आवाज घटाउने प्रकार्य जसले 5-ग्रेड आवाज घटाउने स्तर सेटिङलाई समर्थन गर्न सक्छ;

इन्टेलिजेन्ट ध्वनिक तरंग प्रशोधन प्रविधि, हस्तक्षेप ध्वनि तरंगहरू फिल्टर गर्न अन्तर्निहित बौद्धिक एल्गोरिथ्म, हस्तक्षेप ध्वनि तरंगहरू पहिचान गर्न र स्वचालित रूपमा फिल्टर गर्न सक्छ;

•पनरोक संरचना डिजाइन, वाटरप्रूफ ग्रेड IP67;

• बलियो स्थापना अनुकूलन क्षमता, स्थापना विधि सरल, स्थिर र भरपर्दो छ;

• रिमोट फर्मवेयर अपग्रेडलाई समर्थन गर्नुहोस्;

३,उत्पादन मापदण्डहरू

(१) आधारभूत मापदण्डहरू

(2) पत्ता लगाउने दायरा

अल्ट्रासोनिक बाधा परित्याग सेन्सरको छनोटको दुई-कोण संस्करण छ, जब उत्पादन ठाडो रूपमा स्थापित हुन्छ, तेर्सो बायाँ र दायाँ दिशा पत्ता लगाउने कोण ठूलो हुन्छ, अवरोध परित्यागको कभरेज दायरा बढाउन सक्छ, सानो ठाडो दिशा पत्ता लगाउने कोण, एकै ठाउँमा। समय, यसले ड्राइभिङको समयमा असमान सडक सतहको कारण गलत ट्रिगरलाई जोगाउँछ।

मापन दायराको रेखाचित्र

४,अल्ट्रासोनिक अवरोध परिहार सेन्सर प्राविधिक योजना

(१) हार्डवेयर संरचनाको रेखाचित्र

(२) कार्यप्रवाह

a、सेन्सर विद्युतीय सर्किटहरूद्वारा संचालित हुन्छ।

b、प्रोसेसरले प्रत्येक सर्किट सामान्य रूपमा काम गर्छ भनी सुनिश्चित गर्न स्व-निरीक्षण सुरु गर्दछ।

c、प्रोसेसरले वातावरणमा अल्ट्रासोनिक समान-फ्रिक्वेन्सी हस्तक्षेप संकेत छ कि छैन भनेर पहिचान गर्नको लागि स्व-जाँच गर्दछ, र त्यसपछि समयमै विदेशी ध्वनि तरंगहरूलाई फिल्टर र प्रशोधन गर्दछ। जब प्रयोगकर्तालाई सही दूरी मान दिन सकिँदैन, त्रुटिहरू रोक्न असामान्य चिन्ह डेटा दिनुहोस्, र त्यसपछि प्रक्रिया k मा जानुहोस्।

d、प्रोसेसरले कोण र दायरा अनुसार उत्तेजना तीव्रता नियन्त्रण गर्न बूस्ट उत्तेजना पल्स सर्किटमा निर्देशनहरू पठाउँछ।

e、अल्ट्रासोनिक प्रोब T ले काम गरिसकेपछि ध्वनिक संकेतहरू पठाउँछ

f、अल्ट्रासोनिक प्रोब R ले काम गरेपछि ध्वनिक संकेतहरू प्राप्त गर्दछ

g、कमजोर ध्वनिक सिग्नललाई सिग्नल एम्पलीफायर सर्किटद्वारा एम्प्लीफाइड गरी प्रोसेसरमा फर्काइन्छ।

h、एम्प्लीफाइड सिग्नललाई आकार दिएपछि प्रोसेसरमा फर्काइन्छ, र अन्तर्निर्मित इन्टेलिजेन्ट एल्गोरिदमले हस्तक्षेप ध्वनि तरंग प्रविधिलाई फिल्टर गर्दछ, जसले वास्तविक लक्ष्यलाई प्रभावकारी रूपमा स्क्रिन गर्न सक्छ।

i、तापमान पत्ता लगाउने सर्किट, प्रोसेसरलाई बाह्य वातावरण तापक्रम प्रतिक्रिया पत्ता लगाउनुहोस्

j、प्रोसेसरले प्रतिध्वनिको फिर्ता समय पहिचान गर्दछ र बाह्य परिवेशको वातावरणसँग जोडिएको तापक्रमलाई क्षतिपूर्ति दिन्छ, दूरी मान (S = V *t/2) गणना गर्दछ।

k、प्रोसेसरले जडान लाइन मार्फत ग्राहकलाई गणना गरिएको डाटा सिग्नल पठाउँछ र a मा फर्काउँछ।

(3) हस्तक्षेप प्रक्रिया

रोबोटिक्सको क्षेत्रमा अल्ट्रासाउन्डले विभिन्न प्रकारका हस्तक्षेप स्रोतहरूको सामना गर्नेछ, जस्तै पावर सप्लाई शोर, ड्रप, सर्ज, ट्रान्जियन्ट, आदि। रोबोटको आन्तरिक नियन्त्रण सर्किट र मोटरको विकिरण हस्तक्षेप। अल्ट्रासाउन्डले माध्यमको रूपमा हावासँग काम गर्दछ। जब एक रोबोटमा धेरै अल्ट्रासोनिक सेन्सरहरू लगाइन्छ र धेरै रोबोटहरूले एकै समयमा काम गर्दछ, त्यहाँ धेरै गैर-नेटिभ अल्ट्रासोनिक सिग्नलहरू एउटै ठाउँ र समयमा हुनेछ, र रोबोटहरू बीचको आपसी हस्तक्षेप धेरै गम्भीर हुनेछ।

यी हस्तक्षेप समस्याहरूलाई ध्यानमा राख्दै, सेन्सरले धेरै लचिलो अनुकूलन प्रविधिमा निर्मित, 5 स्तरको आवाज घटाउने स्तर सेटिङलाई समर्थन गर्न सक्छ, समान आवृत्ति हस्तक्षेप फिल्टर सेट गर्न सकिन्छ, दायरा र कोण सेट गर्न सकिन्छ, इको फिल्टर एल्गोरिदम प्रयोग गरेर, बलियो विरोधी हस्तक्षेप क्षमता।

निम्न परीक्षण विधि मार्फत DYP प्रयोगशाला पछि: मापन हेज गर्न 4 अल्ट्रासोनिक अवरोध बच्ने सेन्सर प्रयोग गर्नुहोस्, बहु-मेसिन काम गर्ने वातावरण सिमुलेट गर्नुहोस्, डाटा रेकर्ड गर्नुहोस्, डाटा शुद्धता दर 98% भन्दा बढी पुग्यो।

विरोधी हस्तक्षेप प्रविधि परीक्षण को रेखाचित्र

(4) बीम कोण समायोज्य

सफ्टवेयर कन्फिगरेसन सेन्सर बीम कोणमा 4 स्तरहरू छन्: 40,45,55,65, विभिन्न परिदृश्यहरूको आवेदन आवश्यकताहरू पूरा गर्न।

५,अल्ट्रासोनिक अवरोध परिहार सेन्सर प्राविधिक योजना

रोबोट अवरोधबाट बच्ने अनुप्रयोगको क्षेत्रमा, सेन्सर रोबोटको आँखा हो, रोबोटले लचिलो र चाँडो सार्न सक्छ कि छैन भन्ने कुरा सेन्सरले फिर्ता गरेको मापन जानकारीमा धेरै हदसम्म निर्भर गर्दछ। एउटै प्रकारको अल्ट्रासोनिक बाधा परित्याग सेन्सरहरूमा, यो कम लागत र कम गतिको साथ एक विश्वसनीय अवरोध बच्ने उत्पादन हो, उत्पादनहरू रोबोट वरिपरि स्थापित हुन्छन्, रोबोट नियन्त्रण केन्द्रसँग सञ्चार, गति दिशा अनुसार दूरी पत्ता लगाउन विभिन्न दायरा सेन्सरहरू सुरु गर्नुहोस्। रोबोटको, छिटो प्रतिक्रिया र माग पत्ता लगाउने आवश्यकताहरू प्राप्त गर्नुहोस्। यस बीचमा, अल्ट्रासोनिक सेन्सरसँग ठूलो FOV फिल्ड कोण छ जसले मेसिनलाई यसको अगाडि सिधै आवश्यक पत्ता लगाउने क्षेत्र कभर गर्न थप मापन ठाउँ प्राप्त गर्न मद्दत गर्दछ।

६,रोबोट अवरोध बच्ने योजनामा ​​अल्ट्रासोनिक सेन्सरको आवेदनको हाइलाइटहरू

• अल्ट्रासोनिक अवरोधबाट बच्न रडार FOV गहिराई क्यामेरा जस्तै छ, गहिराई क्यामेरा को लगभग 20% लागत;

• पूर्ण-दायरा मिलिमिटर-स्तर सटीक रिजोलुसन, गहिराइ क्यामेरा भन्दा राम्रो;

• परिक्षणको नतिजा बाह्य वातावरणको रंग र प्रकाशको तीव्रताले प्रभावित हुँदैन, पारदर्शी सामग्री अवरोधहरू स्थिर रूपमा पत्ता लगाउन सकिन्छ, जस्तै काँच, पारदर्शी प्लास्टिक, आदि।

• धुलो, माछा, कुहिरो, एसिड र क्षार वातावरण हस्तक्षेप, उच्च विश्वसनीयता, चिन्ता-बचत, कम मर्मत दरबाट मुक्त;

• सानो आकारको रोबोट बाह्य र इम्बेडेड डिजाइन पूरा गर्न, सेवा रोबोटहरूको विभिन्न परिदृश्यहरूमा लागू गर्न सकिन्छ, ग्राहकहरूको विविध आवश्यकताहरू पूरा गर्न, लागत घटाउन।