1、Кіріспе
Ультрадыбыстық диапазондыбыс көзінен шығарылатын ультрадыбыстық толқындарды қолданатын және кедергі анықталған кезде ультрадыбыстық толқын дыбыс көзіне қайта шағылысып, кедергінің қашықтығы оның жылдамдығының таралу жылдамдығына негізделген байланыссыз анықтау әдісі болып табылады. ауадағы дыбыс. Жақсы ультрадыбыстық бағыттаушы болғандықтан, ол жарық пен өлшенген нысанның түсіне әсер етпейді, сондықтан ол робот кедергілерін болдырмауда кеңінен қолданылады. Сенсор роботтың жүру жолындағы статикалық немесе динамикалық кедергілерді сезе алады және кедергілердің қашықтығы мен бағыты туралы ақпаратты нақты уақытта хабарлай алады. Робот ақпаратқа сәйкес келесі әрекетті дұрыс орындай алады.
Роботтарды қолдану технологиясының қарқынды дамуымен нарықта әртүрлі қолданбалы салалардағы роботтар пайда болды және сенсорларға жаңа талаптар қойылды. Роботтарды әртүрлі салаларда қолдануға қалай бейімделу керек - бұл әрбір сенсор инженері үшін ойланатын және зерттейтін мәселе.
Бұл мақалада кедергілерді болдырмау сенсорын пайдалануды жақсы түсіну үшін роботта ультрадыбыстық сенсорды қолдану арқылы.
2,Сенсорға кіріспе
A21, A22 және R01 - роботтарды автоматты басқару қолданбаларына негізделген датчиктер, олардың бірқатар артықшылықтары шағын соқыр аймақ, күшті өлшеуге бейімділік, қысқа жауап беру уақыты, сүзгі сүзу кедергісі, орнатудың жоғары бейімділігі, шаң өткізбейтін және су өткізбейтін, ұзақ қызмет мерзімі және жоғары сенімділігі бар. , т.б. Олар әртүрлі роботтарға сәйкес әртүрлі параметрлері бар сенсорларды бейімдей алады.
A21, A22, R01 өнім суреттері
Функцияның қысқаша мазмұны:
•кең кернеумен жабдықтау ， жұмыс кернеуі 3,3～24V；
• соқыр аймақ ең аз дегенде 2,5 см болуы мүмкін；
•Ең алыс диапазонды орнатуға болады, 50 см-ден 500 см-ге дейінгі жалпы 5 деңгейлі диапазонды нұсқаулар арқылы орнатуға болады；
• Түрлі шығыс режимдері қол жетімді, UART автоматты / басқарылатын, PWM басқарылатын, қосқыш дыбыс деңгейі TTL деңгейі (3,3 В), RS485, IIC және т.б. (UART басқарылатын және PWM басқарылатын қуат тұтынуы ұйқы режиміндегі ультра төмен қуат тұтынуды қолдай алады≤5uA)；
•Әдепкі жіберу жылдамдығы 115,200, өзгертуді қолдайды；
• MS деңгейіндегі жауап уақыты, деректерді шығару уақыты ең жылдам 13 мс дейін；
•Бір және қос бұрышты таңдауға болады, әртүрлі қолданба сценарийлері үшін барлығы төрт бұрыш деңгейіне қолдау көрсетіледі；
• 5-дәрежелі шуды азайту деңгейі параметрін қолдайтын кірістірілген шуды азайту функциясы；
• Интеллектуалды акустикалық толқындарды өңдеу технологиясы, кедергі дыбыс толқындарын сүзуге арналған кірістірілген интеллектуалды алгоритм, кедергі дыбыс толқындарын анықтай алады және сүзуді автоматты түрде орындай алады；
• Су өткізбейтін құрылым дизайны, су өткізбейтін IP67;
• Орнатудың күшті бейімділігі, орнату әдісі қарапайым, тұрақты және сенімді；
• Қашықтан микробағдарламаны жаңартуды қолдау；
3,Өнімнің параметрлері
(1)Негізгі параметрлер
(2)Анықтау ауқымы
Ультрадыбыстық кедергілерді болдырмау сенсорында таңдаудың екі бұрышты нұсқасы бар, өнім тігінен орнатылған кезде көлденең сол және оң бағытты анықтау бұрышы үлкен, кедергілерді болдырмаудың қамту ауқымын арттыра алады, тік бағытты анықтау бұрышы бірдей. уақыт, ол қозғалыс кезінде жолдың тегіс еместігінен туындаған қате триггерді болдырмайды.
Өлшем диапазонының диаграммасы
4、Ультрадыбыстық кедергілерді болдырмау сенсорының техникалық схемасы
(1)Аппараттық құрал құрылымының диаграммасы
(2) Жұмыс барысы
a、Сенсор электр тізбектерінен қуат алады.
b、Процессор әрбір схеманың қалыпты жұмыс істеуіне көз жеткізу үшін өзін-өзі тексеруді бастайды.
c、Процессор қоршаған ортада ультрадыбыстық бірдей жиілікті кедергі сигналының бар-жоғын анықтау үшін өзін-өзі тексереді, содан кейін бөгде дыбыс толқындарын уақытында сүзеді және өңдейді. Пайдаланушыға дұрыс қашықтық мәнін беру мүмкін болмаған кезде қателерді болдырмау үшін әдеттен тыс белгі деректерін беріңіз, содан кейін k процесіне өтіңіз.
d、Процессор бұрыш пен диапазонға сәйкес қозу қарқындылығын басқару үшін күшейту импульстік тізбегіне нұсқауларды жібереді.
e、Ультрадыбыстық зонд T жұмыс істегеннен кейін дыбыстық сигналдарды жібереді
f、Ультрадыбыстық зонд R жұмыс істегеннен кейін дыбыстық сигналдарды қабылдайды
g、Әлсіз дыбыстық сигнал сигнал күшейткіш тізбегі арқылы күшейтіліп, процессорға қайтарылады.
h、Күшейтілген сигнал пішіндеуден кейін процессорға қайтарылады және кірістірілген интеллектуалды алгоритм шынайы мақсатты тиімді экрандауға болатын кедергі дыбыс толқыны технологиясын сүзеді.
i、Температураны анықтау тізбегі, процессорға сыртқы орта температурасының кері байланысын анықтау
j、Процессор жаңғырықтың қайтару уақытын анықтайды және сыртқы қоршаған ортамен біріктірілген температураны өтейді, қашықтық мәнін есептейді (S = V *t/2).
k、Процессор есептелген деректер сигналын қосылым желісі арқылы клиентке жібереді және а-ға қайтады.
(3) Интерференция процесі
Робототехника саласындағы ультрадыбыстық әртүрлі кедергі көздеріне тап болады, мысалы, қоректендіру шуы, құлдырау, кернеу, өтпелі және т.б. Роботтың ішкі басқару тізбегі мен қозғалтқышының радиациялық кедергісі. Ультрадыбыстық орта ретінде ауамен жұмыс істейді. Робот бірнеше ультрадыбыстық сенсорлармен жабдықталған және бірнеше роботтар бір уақытта көрші жұмыс істегенде, бір кеңістікте және уақытта көптеген жергілікті емес ультрадыбыстық сигналдар болады және роботтар арасындағы өзара кедергі өте ауыр болады.
Осы кедергі мәселелерін ескере отырып, сенсор өте икемді бейімделу технологиясына кіріктірілген, шуды азайту деңгейінің 5 параметрін қолдай алады, бірдей жиілікті кедергі сүзгісін орнатуға болады, диапазон мен бұрышты орнатуға болады, жаңғырық сүзгі алгоритмі бар, күшті кедергіге қарсы қабілеті.
DYP зертханасынан кейін келесі сынақ әдісі арқылы: өлшеуді хеджирлеу үшін 4 ультрадыбыстық кедергілерді болдырмау сенсорын пайдаланыңыз, көп машинаның жұмыс ортасын имитациялаңыз, деректерді жазыңыз, деректер дәлдігі 98% -дан астамға жетті.
Кедергіге қарсы технология сынағының диаграммасы
(4) Сәуле бұрышы реттеледі
Бағдарламалық конфигурация сенсорының сәулелік бұрышының 4 деңгейі бар: 40,45,55,65, әртүрлі сценарийлердің қолданбалы талаптарын қанағаттандыру үшін.
5,Ультрадыбыстық кедергілерді болдырмау сенсорының техникалық схемасы
Робот кедергілерін болдырмау қолдану саласында сенсор роботтың көзі болып табылады, роботтың икемді және жылдам қозғала алатындығы негізінен сенсор қайтаратын өлшеу ақпаратына байланысты. Бір типті ультрадыбыстық кедергілерді болдырмау датчиктерінде бұл арзан және төмен жылдамдықпен кедергілерді болдырмау өнімдері, өнімдер роботтың айналасында орнатылады, роботты басқару орталығымен байланысады, қозғалыс бағытына сәйкес қашықтықты анықтау үшін әртүрлі диапазондық сенсорларды іске қосады. роботтың жылдам әрекет етуіне және сұраныс бойынша анықтау талаптарына қол жеткізіңіз. Сонымен қатар, ультрадыбыстық сенсордың үлкен FOV өріс бұрышы бар, ол машинаның тікелей алдындағы қажетті анықтау аймағын жабу үшін көбірек өлшем кеңістігін алуға көмектеседі.
6,Ультрадыбыстық сенсорды роботтың кедергілерден аулақ болу схемасында қолданудың маңызды сәттері
• Кедергілерді болдырмаудың ультрадыбыстық радары FOV тереңдік камерасына ұқсас, тереңдік камерасының шамамен 20% тұрады;
• Тереңдік камерасына қарағанда толық диапазондағы миллиметр деңгейіндегі дәлдік ажыратымдылығы；
• Сынақ нәтижелеріне сыртқы ортаның түсі мен жарық қарқындылығы әсер етпейді, шыны, мөлдір пластик және т.б. сияқты мөлдір материал кедергілерін тұрақты анықтауға болады.；
• Шаң, тұнба, тұман, қышқыл және сілті ортасының кедергілері жоқ, жоғары сенімділік, алаңдаушылықты үнемдеу, техникалық қызмет көрсетудің төмен жылдамдығы;
• Роботтың сыртқы және ендірілген дизайнын қанағаттандыру үшін шағын өлшемді тұтынушылардың әртүрлі қажеттіліктерін қанағаттандыру, шығындарды азайту үшін қызмет көрсету роботтарының әртүрлі сценарийлеріне қолдануға болады.
Жіберу уақыты: 16 тамыз 2022 ж