1,Įvadas
Ultragarsinis diapazonasyra bekontakčio aptikimo technika, kuri naudoja iš garso šaltinio skleidžiamas ultragarso bangas, o aptikus kliūtį ultragarso banga atsispindi atgal į garso šaltinį, o atstumas iki kliūties apskaičiuojamas pagal sklidimo greitį. garsas ore. Dėl gero ultragarso kryptingumo jo neveikia šviesa ir matuojamo objekto spalva, todėl jis plačiai naudojamas roboto kliūčių išvengimui. Jutiklis gali aptikti statines arba dinamines kliūtis roboto ėjimo maršrute ir realiu laiku pranešti apie kliūčių atstumą ir kryptį. Robotas gali teisingai atlikti kitą veiksmą pagal informaciją.
Sparčiai tobulėjant robotų taikymo technologijoms, rinkoje atsirado įvairių pritaikymo sričių robotai, o jutikliams keliami nauji reikalavimai. Kaip prisitaikyti prie robotų pritaikymo įvairiose srityse – kiekvieno jutiklio inžinieriaus problema, kurią turi pagalvoti ir tyrinėti.
Šiame darbe, naudojant ultragarso jutiklį robote, geriau suprasti kliūčių vengimo jutiklio naudojimą.
2,Jutiklio įvadas
A21, A22 ir R01 yra jutikliai, sukurti remiantis automatinio roboto valdymo programomis, pasižymintys daugybe privalumų: maža akloji zona, didelis pritaikomumas matavimams, trumpas atsako laikas, filtrų filtravimo trukdžiai, aukštas pritaikymas montavimui, atsparus dulkėms ir vandeniui, ilgaamžiškumas ir didelis patikimumas. ir tt Jie gali pritaikyti jutiklius su skirtingais parametrais pagal skirtingus robotus.
A21, A22, R01 produktų nuotraukos
Funkcija abstrakti:
• platus įtampos tiekimas ，darbinė įtampa 3,3～24V；
• akloji sritis gali būti iki 2,5 cm mažiausiai；
•Galima nustatyti tolimiausią diapazoną, iš viso 5 lygių diapazoną nuo 50 cm iki 500 cm galima nustatyti pagal instrukcijas；
• Galimi įvairūs išvesties režimai, UART automatinis / valdomas, PWM valdomas, jungiklio garsumo TTL lygis (3,3 V), RS485, IIC ir kt. (UART valdomas ir PWM valdomas energijos suvartojimas gali palaikyti itin mažą energijos suvartojimą miego metu ≤5uA)；
• Numatytoji duomenų perdavimo sparta yra 115 200, palaiko modifikaciją；
• Ms lygio atsako laikas, duomenų išvesties laikas gali būti greičiausias iki 13 ms；
• Galima pasirinkti vieną ir dvigubą kampą, iš viso palaikomi keturi kampų lygiai skirtingiems taikymo scenarijams；
• Integruota triukšmo mažinimo funkcija, kuri gali palaikyti 5 laipsnių triukšmo mažinimo lygio nustatymą；
• Pažangi akustinių bangų apdorojimo technologija, įtaisytas intelektualus algoritmas, skirtas filtruoti trukdžių garso bangas, gali nustatyti trukdžių garso bangas ir automatiškai atlikti filtravimą；
• Vandeniui atsparios konstrukcijos dizainas, vandeniui atsparus IP67 laipsnis；
• Puikus montavimo pritaikymas, montavimo būdas paprastas, stabilus ir patikimas；
• Palaikykite nuotolinį programinės įrangos atnaujinimą；
3,Produkto parametrai
(1) Pagrindiniai parametrai
(2) Aptikimo diapazonas
Ultragarsinis kliūčių vengimo jutiklis turi dviejų kampų variantą, kai gaminys sumontuotas vertikaliai, horizontalus kairės ir dešinės krypties aptikimo kampas yra didelis, gali padidinti kliūčių išvengimo aprėpties diapazoną, mažą vertikalios krypties aptikimo kampą, tuo pačiu laiku, išvengia netinkamo paleidimo, kurį sukelia nelygi kelio danga vairuojant.
Matavimo diapazono diagrama
4,Ultragarso kliūčių vengimo jutiklio techninė schema
(1) Techninės įrangos struktūros diagrama
(2) Darbo eiga
a、 Jutiklis maitinamas elektros grandinėmis.
b、 Procesorius pradeda savitikrą, kad įsitikintų, jog kiekviena grandinė veikia normaliai.
c、 Procesorius pats patikrina, ar aplinkoje nėra ultragarso to paties dažnio trikdžių signalo, tada filtruoja ir laiku apdoroja svetimas garso bangas. Kai vartotojui nepavyksta pateikti teisingos atstumo reikšmės, pateikite nenormalaus ženklo duomenis, kad išvengtumėte klaidų, ir pereikite prie proceso k.
d、 Procesorius siunčia instrukcijas į sustiprinto sužadinimo impulsų grandinę, kad valdytų sužadinimo intensyvumą pagal kampą ir diapazoną.
e、Ultragarsinis zondas T perduoda akustinius signalus po darbo
f、Ultragarsinis zondas R po darbo gauna akustinius signalus
g、 Silpnas akustinis signalas sustiprinamas signalo stiprintuvo grandine ir grąžinamas į procesorių.
h、Sustiprintas signalas grąžinamas į procesorių po formavimo, o integruotas protingas algoritmas filtruoja trukdžių garso bangų technologiją, kuri gali veiksmingai atsekti tikrąjį tikslą.
i、Temperatūros aptikimo grandinė, aptinka išorinės aplinkos temperatūros grįžtamąjį ryšį su procesoriumi
j、Procesorius nustato aido grįžimo laiką ir kompensuoja temperatūrą kartu su išorine aplinkos aplinka, apskaičiuoja atstumo reikšmę (S = V *t/2).
k、Procesorius per ryšio liniją perduoda apskaičiuotą duomenų signalą klientui ir grįžta į a.
(3) Trukdžių procesas
Ultragarsas robotikos srityje susidurs su įvairiais trukdžių šaltiniais, tokiais kaip maitinimo triukšmas, kritimas, viršįtampis, trumpalaikis ir kt. Roboto vidinės valdymo grandinės ir variklio spinduliuotės trukdžiai. Ultragarsas veikia su oru kaip terpe. Kai robote sumontuoti keli ultragarsiniai jutikliai ir keli robotai dirba greta tuo pačiu metu, toje pačioje erdvėje ir laike bus daug nevietinių ultragarso signalų, o abipusiai trukdžiai tarp robotų bus labai rimti.
Atsižvelgiant į šias trikdžių problemas, jutiklis, įmontuotas labai lanksčios pritaikymo technologijos, gali palaikyti 5 lygių triukšmo mažinimo lygio nustatymą, galima nustatyti tą patį dažnio trukdžių filtrą, diapazoną ir kampą, naudojant aido filtro algoritmą. stiprus anti-interferencinis gebėjimas.
Po DYP laboratorijos naudojant šį bandymo metodą: naudokite 4 ultragarsinius kliūčių vengimo jutiklius, kad apsaugotumėte matavimą, imituotumėte kelių mašinų darbo aplinką, įrašykite duomenis, duomenų tikslumas pasiekė daugiau nei 98%.
Anti-interferencijos technologijos bandymo diagrama
(4) Reguliuojamas spindulio kampas
Programinės įrangos konfigūracijos jutiklio spindulio kampas turi 4 lygius: 40, 45, 55, 65, kad atitiktų skirtingų scenarijų taikymo reikalavimus.
5,Ultragarso kliūčių vengimo jutiklio techninė schema
Roboto kliūčių vengimo srityje jutiklis yra roboto akis. Ar robotas gali judėti lanksčiai ir greitai, daugiausia priklauso nuo jutiklio grąžinamos matavimo informacijos. To paties tipo ultragarso kliūčių vengimo jutikliuose tai yra patikimi kliūčių išvengimo produktai, kurių kaina yra maža ir greitas, produktai montuojami aplink robotą, bendrauja su roboto valdymo centru, paleidžia skirtingus nuotolio jutiklius atstumui aptikti pagal judesio kryptį. roboto, pasiekti greito reagavimo ir aptikimo pagal poreikį reikalavimus. Tuo tarpu ultragarsinis jutiklis turi didelį FOV lauko kampą, kuris padeda aparatui gauti daugiau matavimo vietos, kad apimtų reikiamą aptikimo sritį tiesiai priešais jį.
6,Ultragarsinio jutiklio taikymo roboto kliūčių vengimo schemoje akcentai
• Ultragarsinis kliūčių išvengimo radaras FOV panašus į gylio kamerą, kainuoja apie 20% gylio kameros;
• Viso diapazono milimetro tikslumo raiška, geresnė nei gylio kamera；
• Bandymo rezultatams neturi įtakos išorinės aplinkos spalva ir šviesos intensyvumas, galima stabiliai aptikti skaidrių medžiagų kliūtis, tokias kaip stiklas, skaidrus plastikas ir kt.；
• Be dulkių, dumblo, rūko, rūgščių ir šarmų aplinkos trukdžių, didelis patikimumas, nekeliantis rūpesčių, mažas priežiūros greitis;
• Mažas dydis, kad atitiktų išorinį ir įterptąjį roboto dizainą, gali būti pritaikytas įvairiems paslaugų robotų scenarijams, siekiant patenkinti įvairius klientų poreikius, sumažinti išlaidas.
Paskelbimo laikas: 2022-08-16