1,Sissejuhatus
Ultraheli kauguse määramineon kontaktivaba tuvastustehnika, mis kasutab heliallikast kiirgavaid ultrahelilaineid ja ultrahelilaine peegeldub takistuse tuvastamisel tagasi heliallikale ning takistuse kaugus arvutatakse heliallika kiiruse levimiskiiruse alusel. heli õhus. Ultraheli hea suunatavuse tõttu ei mõjuta valgus ega mõõdetava objekti värvus, mistõttu kasutatakse seda laialdaselt roboti takistuste vältimisel. Andur suudab tajuda staatilisi või dünaamilisi takistusi roboti kõnnimarsruudil ning edastada reaalajas takistuste kauguse ja suunateavet. Robot suudab vastavalt infole õigesti sooritada järgmise toimingu.
Robotite rakendustehnoloogia kiire arenguga on turule ilmunud robotid erinevates rakendusvaldkondades ning anduritele esitatakse uusi nõudeid. Kuidas kohaneda robotite rakendamisega erinevates valdkondades, on iga anduriinseneri jaoks mõtlemis- ja uurimisprobleem.
Selles artiklis, kasutades ultraheliandurit robotis, saate paremini mõista takistuste vältimise anduri kasutamist.
2,Anduri tutvustus
A21, A22 ja R01 on automaatsetel robotijuhtimisrakendustel põhinevad andurid, millel on rida eeliseid: väike pimeala, tugev mõõtmisvõime, lühike reaktsiooniaeg, filtri filtreerimise häired, kõrge paigaldusvõime, tolmu- ja veekindel, pikk kasutusiga ja kõrge töökindlus. jne. Nad saavad kohandada erinevate parameetritega andureid vastavalt erinevatele robotitele.
A21, A22, R01 tootepildid
Funktsiooni abstraktne:
• lai pingevarustus ，tööpinge 3,3～24V；
• Pimeala võib olla vähemalt 2,5 cm；
•Seadistada saab kõige kaugema vahemiku, juhiste abil saab määrata 5-tasandilise vahemiku 50–500 cm；
• Saadaval on mitmesugused väljundrežiimid, UART automaatne / juhitav, PWM-juhtimine, lüliti helitugevuse TTL tase (3,3 V), RS485, IIC jne. (UART-juhitav ja PWM-juhitav energiatarbimine võib toetada ülimadalat unerežiimi energiatarbimist≤5uA)；
• Vaikimisi andmeedastuskiirus on 115 200, toetab muutmist；
• Ms-taseme reageerimisaeg, andmete väljastusaeg võib olla kuni 13 ms kiireim；
• Valida saab ühe ja kahe nurga, erinevate rakendusstsenaariumide jaoks toetatakse kokku nelja nurga taset；
• Sisseehitatud mürasummutusfunktsioon, mis toetab 5-astmelist mürasummutustaseme seadistust；
• Intelligentne akustiliste lainete töötlemise tehnoloogia, sisseehitatud intelligentne algoritm häirivate helilainete filtreerimiseks, häirivate helilainete tuvastamiseks ja automaatseks filtreerimiseks；
• Veekindel konstruktsioon, veekindel klass IP67；
• Tugev paigalduskoha kohanemisvõime, paigaldusmeetod on lihtne, stabiilne ja usaldusväärne；
• Toetage püsivara kaugvärskendust；
3,Toote parameetrid
(1) Põhiparameetrid
(2)Tuvastamisvahemik
Ultraheli takistuste vältimise anduril on valida kahe nurgaga versioon, kui toode on paigaldatud vertikaalselt, on horisontaalne vasak- ja parempoolse suuna tuvastamise nurk suur, võib suurendada takistuste vältimise leviala, väike vertikaalsuuna tuvastamise nurk, samal ajal aja jooksul väldib see sõidu ajal ebatasasest teepinnast põhjustatud vale päästikut.
Mõõtmisvahemiku skeem
4,Ultraheli takistuste vältimise anduri tehniline skeem
(1) Riistvara struktuuri skeem
(2) Töövoog
a、Andur saab toite elektriahelatest.
b、Protsessor alustab enesekontrolli, et tagada iga vooluringi normaalne töö.
c、Protsessor kontrollib enesekontrolli, et teha kindlaks, kas keskkonnas on ultraheli sama sagedusega häiresignaali, ning seejärel filtreerida ja töödelda tulnukate helilaineid õigeaegselt. Kui kasutajale ei saa anda õiget kauguse väärtust, andke vigade vältimiseks ebanormaalse märgi andmed ja liikuge seejärel protsessi k.
d、Protsessor saadab ergastusimpulsside ahelasse juhised, et juhtida ergastuse intensiivsust vastavalt nurgale ja ulatusele.
e、Ultraheli sond T edastab pärast töötamist helisignaale
f、Ultraheli sond R saab pärast töötamist helisignaale
g、Nõrk akustiline signaal võimendab signaalivõimendi vooluringi ja suunatakse tagasi protsessorisse.
h、Võimendatud signaal tagastatakse pärast vormimist protsessorisse ja sisseehitatud intelligentne algoritm filtreerib häirete helilainetehnoloogia, mis suudab tõhusalt välja sõeluda tegeliku sihtmärgi.
i、Temperatuuri tuvastamise ahel, tuvastab väliskeskkonna temperatuuri tagasiside protsessorile
j、Protsessor tuvastab kaja tagasituleku aja ja kompenseerib temperatuuri koos väliskeskkonnaga, arvutab kauguse väärtuse (S = V *t/2).
k、Protsessor edastab arvutatud andmesignaali kliendile ühendusliini kaudu ja naaseb a.
(3) Häireprotsess
Ultraheli robootika valdkonnas seisavad silmitsi mitmesuguste häirete allikatega, nagu toiteallika müra, langus, liigpinge, mööduv jne. Roboti sisemise juhtimisahela ja mootori kiirgushäired. Ultraheli töötab keskkonnana õhuga. Kui robot on varustatud mitme ultrahelianduriga ja mitu robotit töötavad samaaegselt kõrvuti, on samas ruumis ja ajas palju võõraid ultrahelisignaale ning robotite vahelised vastastikused häired on väga tõsised.
Neid häireprobleeme silmas pidades on sisseehitatud väga paindlik kohanemistehnoloogia andur, mis toetab 5-tasemelist müra vähendamise taseme seadistust, saab seadistada sama sageduse häirefiltri, reguleerida vahemikku ja nurka, kasutades kajafiltri algoritmi. tugev häiretevastane võime.
Pärast DYP laboratooriumi läbimist järgmise katsemeetodi abil: kasutage mõõtmise maandamiseks 4 ultraheli takistuste vältimise andurit, simuleerige mitme masinaga töökeskkonda, salvestage andmed, saavutas andmete täpsuse määr üle 98%.
Häiretevastase tehnoloogia testi skeem
(4) Reguleeritav valgusvihu nurk
Tarkvara konfiguratsioonianduri valgusvihu nurgal on 4 taset: 40,45,55,65, et vastata erinevate stsenaariumide rakendusnõuetele.
5,Ultraheli takistuste vältimise anduri tehniline skeem
Roboti takistuste vältimise rakenduse valdkonnas on andur roboti silm, see, kas robot suudab paindlikult ja kiiresti liikuda, sõltub suuresti anduri poolt tagastatavast mõõteinfost. Sama tüüpi ultraheli takistuste vältimise andurites on see madala hinnaga ja väikese kiirusega usaldusväärne takistuste vältimise toode, tooted paigaldatakse roboti ümber, suheldakse roboti juhtimiskeskusega, käivitatakse erinevad kaugusandurid kauguse tuvastamiseks vastavalt liikumissuunale. saavutada kiire reageerimise ja nõudmisel tuvastamise nõuded. Samal ajal on ultrahelianduril suur FOV-välja nurk, mis aitab masinal saada rohkem mõõtmisruumi, et katta vajalik tuvastusala otse selle ees.
6,Ultrahelianduri rakendamise esiletõstmised roboti takistuste vältimise skeemis
• Ultraheli takistuste vältimise radar FOV on sarnane sügavuskaameraga, maksab umbes 20% sügavuskaamera hinnast;
• Täisvahemiku millimeetri täpsusega eraldusvõime, parem kui sügavuskaameral；
• Väliskeskkonna värv ja valguse intensiivsus ei mõjuta katsetulemusi, läbipaistva materjali takistused, nagu klaas, läbipaistev plast jne, on stabiilselt tuvastatavad；
• Tolmu-, muda-, udu-, happe- ja leeliskeskkonna häireteta, kõrge töökindlus, muret säästev, madal hooldusmäär;
• Väike suurus, mis vastab roboti välisele ja sisseehitatud disainile, saab rakendada mitmesuguste teenindusrobotite stsenaariumide jaoks, et rahuldada klientide erinevaid vajadusi ja vähendada kulusid.
Postitusaeg: 16. august 2022