1 、소개
초음파 범위음원에서 방출되는 초음파 파를 사용하는 비접촉식 감지 기술이며, 초음파 웨이브는 장애물이 감지 될 때 사운드 소스로 다시 반사되며 장애물의 거리는 공기 중의 소리 속도의 전파 속도에 따라 계산됩니다. 초음파 지향성이 우수하기 때문에 측정 된 물체의 빛과 색상의 영향을받지 않으므로 로봇 장애물 회피에서 널리 사용됩니다. 센서는 로봇의 보행 경로에서 정적 또는 동적 장애물을 감지하고 장애물의 거리와 방향 정보를 실시간으로보고 할 수 있습니다. 로봇은 정보에 따라 다음 작업을 올바르게 수행 할 수 있습니다.
로봇 애플리케이션 기술의 빠른 개발로 다양한 응용 분야의 로봇이 시장에 나와 있으며 센서에 대한 새로운 요구 사항이 제시됩니다. 다른 필드에서 로봇의 적용에 적응하는 방법은 모든 센서 엔지니어가 생각하고 탐색하는 데 문제가됩니다.
이 백서에서는 로봇에 초음파 센서를 적용하여 장애물 회피 센서의 사용을 더 잘 이해합니다.
2 、센서 소개
A21, A22 및 R01은 자동 로봇 제어 애플리케이션을 기반으로 설계된 센서이며, 작은 맹인 영역의 일련의 장점, 강한 측정 적응성, 짧은 응답 시간, 필터 필터링 간섭, 높은 설치 적응성, 방향 및 방수, 긴 수명 및 높은 신뢰성 등을 갖춘 센서입니다. 다른 로봇에 따라 다른 매개 변수로 센서를 적응할 수 있습니다.
A21, A22, R01 제품 사진
기능 초록 ：
• 넓은 전압 공급, 작동 전압 3.3 ～ 24V ；
• 맹인 면적은 최소 2.5cm까지 최소 2.5cm까지 ；합니다.
• 가장 먼 거리를 설정할 수 있으며, 총 5 레벨 범위의 50cm ~ 500cm를 지침을 통해 설정할 수 있습니다.
• 다양한 출력 모드, UART 자동 / 제어, PWM 제어, 스위치 볼륨 TTL 레벨 (3.3V), RS485, IIC 등을 사용할 수 있습니다. (UART 제어 및 PWM 제어 전력 소비는 초저 수면 전력 소비 ≤5UA를 지원할 수 있습니다) ；
• 기본 보드 속도는 115,200이며 수정을 지원합니다.
• MS 레벨 응답 시간, 데이터 출력 시간은 최대 13ms까지 가장 빠른 ； ；
• 단일 및 이중 각도를 선택할 수 있으며, 다른 응용 시나리오에 대해 총 4 개의 각도 레벨이 지원됩니다.
• 5 학년 소음 감소 레벨 설정을 지원할 수있는 내장 노이즈 감소 기능 ；
• Intelligent Acoustic Wave Processing 기술, 내장 지능형 알고리즘은 간섭 사운드 파를 필터링하고 간섭 음파를 식별하고 자동으로 필터링을 수행 할 수 있습니다.
• 방수 구조 설계, 방수 등급 IP67 ；
• 강력한 설치 적응성, 설치 방법은 간단하고 안정적이며 신뢰할 수 있습니다.
• 원격 펌웨어 업그레이드 지원 ；
3 、제품 매개 변수
(1) 기본 매개 변수
(2) 탐지 범위
초음파 장애물 회피 센서는 선택의 2 각형 버전을 가지고 있습니다. 제품이 수직으로 설치되면 수평 왼쪽 및 오른쪽 방향 감지 각도가 커지면 장애물 회피의 커버리지 범위, 작은 수직 방향 감지 각도를 증가시킬 수 있습니다.
측정 범위의 다이어그램
4 、초음파 장애물 회피 센서 기술 체계
(1) 하드웨어 구조의 다이어그램
(2) 워크 플로
a power 센서는 전기 회로로 구동됩니다.
b self- 프로세서는 각 회로가 정상적으로 작동하는지 확인하기 위해 자체 검사를 시작합니다.
C ch 프로세서 자체 점검을 위해 환경에 초음파 동일한 주파수 간섭 신호가 있는지 확인한 다음 외계인 사운드 파를 제 시간에 필터링하고 처리합니다. 올바른 거리 값을 사용자에게 제공 할 수없는 경우 비정상적인 부호 데이터를 제공하여 오류를 방지 한 다음 프로세스 k로 이동하십시오.
D s 프로세서는 각도와 범위에 따라 여기 강도를 제어하기 위해 부스트 여기 펄스 회로에 지침을 보냅니다.
E prob 초음파 프로브 T는 작동 후 음향 신호를 전달합니다
f prob 초음파 프로브는 작동 후 음향 신호를받습니다
g tic 약한 음향 신호는 신호 증폭기 회로에 의해 증폭되고 프로세서로 돌아갑니다.
H signal 증폭 된 신호는 성형 후 프로세서로 되돌아 가고 내장 지능형 알고리즘은 간섭 음파 기술을 필터링하여 실제 대상을 효과적으로 스크리닝 할 수 있습니다.
I uit 온도 감지 회로, 프로세서에 대한 외부 환경 온도 피드백 감지
j if 프로세서는 에코의 반환 시간을 식별하고 외부 주변 환경과 결합 된 온도를 보상하고 거리 값을 계산합니다 (s = v *t/2).
k m 프로세서는 계산 된 데이터 신호를 연결 라인을 통해 클라이언트로 전송하고 a로 돌아갑니다.
(3) 간섭 프로세스
로봇 공학 분야의 초음파는 전원 공급 장치 노이즈, 드롭, 서지, 과도 등과 같은 다양한 간섭 소스에 직면하게됩니다. 로봇 내부 제어 회로 및 모터의 방사선 간섭. 초음파는 공기와 함께 매체로 작동합니다. 로봇에 여러 개의 초음파 센서가 장착되고 동시에 인접한 다중 로봇이 장착되면 동일한 공간과 시간에 많은 비 네이티브 초음파 신호가 있으며 로봇 간의 상호 간섭은 매우 심각합니다.
이러한 간섭 문제를 고려할 때, 매우 유연한 적응 기술을 내장 한 센서는 5 레벨 노이즈 감소 레벨 설정을 지원할 수 있으며, ECHO 필터 알고리즘을 사용하여 동일한 주파수 간섭 필터를 설정할 수 있으며, 범위 및 각도를 설정할 수 있으며 강력한 간섭 능력을 갖습니다.
다음 테스트 방법을 통해 DYP 실험실을 사용한 후 : 4 초음파 장애물 회피 센서를 사용하여 측정을 헤지하고, 멀티 머신 작업 환경을 시뮬레이션하고, 데이터를 기록하고, 데이터 정확도 속도는 98%이상에 도달했습니다.
반 인터뷰 기술 테스트의 다이어그램
(4) 빔 각도 조절 가능
소프트웨어 구성 센서 빔 각도에는 다양한 시나리오의 응용 프로그램 요구 사항을 충족하기 위해 40,45,55,65 레벨이 4 단계입니다.
5 、초음파 장애물 회피 센서 기술 체계
로봇 장애물 회피 응용 분야에서 센서는 로봇의 눈입니다. 로봇이 유연하게 움직일 수 있고 센서가 반환 한 측정 정보에 크게 의존 할 수 있는지 여부입니다. 동일한 유형의 초음파 장애물 회피 센서에서 저비용 및 저속이있는 신뢰할 수있는 장애물 회피 제품이며, 로봇 주변에 제품이 설치되고 로봇 제어 센터와의 통신, 로봇의 모션 방향에 따라 거리 감지를 위해 다른 범위의 센서를 시작하고 빠른 응답 및 주문형 감지 요구 사항을 달성합니다. 한편, 초음파 센서에는 큰 FOV 필드 각도가있어 기계가 필요한 감지 영역을 직접 덮을 수있는 더 많은 측정 공간을 얻을 수 있도록 도와줍니다.
6 、로봇 장애물 회피 체계에서 초음파 센서 적용의 하이라이트
• 초음파 장애물 회피 레이더 FOV는 깊이 카메라와 유사하며 깊이 카메라의 약 20%입니다.
• 깊이 카메라보다 더 나은 전 범위 밀리미터 수준 정밀 해상도 ；
• 테스트 결과는 외부 환경 색상과 조명 강도의 영향을받지 않으며, 유리, 투명 플라스틱 등과 같이 투명한 재료 장애물을 안정적으로 감지 할 수 있습니다.
• 먼지, 슬러지, 안개, 산 및 알칼리 환경 간섭, 높은 신뢰성, 걱정 절약, 낮은 유지 보수 속도가 없습니다.
• 로봇 외부 및 임베디드 디자인을 충족시키기 위해 작은 크기는 다양한 서비스 로봇의 다양한 시나리오에 적용하여 다양한 고객의 요구를 충족시키고 비용을 줄일 수 있습니다.
후 시간 : 8 월 16-2022 년