రోబోట్‌లలోని అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ "చిన్న, వేగవంతమైన మరియు స్థిరమైన" అడ్డంకులను నివారించడానికి తెలివైన రోబోట్‌లకు సహాయం చేస్తుంది

1,పరిచయం

అల్ట్రాసోనిక్ శ్రేణిధ్వని మూలం నుండి విడుదలయ్యే అల్ట్రాసోనిక్ తరంగాలను ఉపయోగించే నాన్-కాంటాక్ట్ డిటెక్షన్ టెక్నిక్, మరియు అడ్డంకిని గుర్తించినప్పుడు అల్ట్రాసోనిక్ వేవ్ ధ్వని మూలానికి తిరిగి ప్రతిబింబిస్తుంది మరియు అవరోధం యొక్క దూరం వేగం యొక్క వ్యాప్తి వేగం ఆధారంగా లెక్కించబడుతుంది. గాలిలో ధ్వని. దాని మంచి అల్ట్రాసోనిక్ డైరెక్టివిటీ కారణంగా, ఇది కాంతి మరియు కొలిచిన వస్తువు యొక్క రంగు ద్వారా ప్రభావితం కాదు, కాబట్టి ఇది రోబోట్ అడ్డంకి ఎగవేతలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. సెన్సార్ రోబోట్ నడిచే మార్గంలో స్టాటిక్ లేదా డైనమిక్ అడ్డంకులను పసిగట్టగలదు మరియు అడ్డంకుల దూరం మరియు దిశ సమాచారాన్ని నిజ సమయంలో నివేదించగలదు. రోబోట్ సమాచారం ప్రకారం తదుపరి చర్యను సరిగ్గా చేయగలదు.

రోబోట్ అప్లికేషన్ టెక్నాలజీ యొక్క వేగవంతమైన అభివృద్ధితో, వివిధ అప్లికేషన్ రంగాలలో రోబోట్లు మార్కెట్లో కనిపించాయి మరియు సెన్సార్ల కోసం కొత్త అవసరాలు ముందుకు వచ్చాయి. వివిధ రంగాలలో రోబోట్‌ల అనువర్తనానికి ఎలా అనుగుణంగా మారాలి అనేది ప్రతి సెన్సార్ ఇంజనీర్‌కు ఆలోచించడం మరియు అన్వేషించడం సమస్య.

ఈ పేపర్‌లో, రోబోట్‌లో అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ అప్లికేషన్ ద్వారా, అడ్డంకి ఎగవేత సెన్సార్ వినియోగాన్ని బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి.

2,సెన్సార్ పరిచయం

A21, A22 మరియు R01 అనేవి చిన్న అంధ ప్రాంతం, బలమైన కొలత అనుకూలత, స్వల్ప ప్రతిస్పందన సమయం, వడపోత వడపోత జోక్యం, అధిక సంస్థాపన అనుకూలత, డస్ట్‌ప్రూఫ్ మరియు వాటర్‌ప్రూఫ్, లాంగ్ లైఫ్ మరియు అధిక విశ్వసనీయత యొక్క ప్రయోజనాల శ్రేణితో ఆటోమేటిక్ రోబోట్ కంట్రోల్ అప్లికేషన్‌ల ఆధారంగా రూపొందించబడిన సెన్సార్‌లు. , మొదలైనవి వారు వేర్వేరు రోబోట్‌ల ప్రకారం వేర్వేరు పారామితులతో సెన్సార్‌లను స్వీకరించగలరు.

A21, A22, R01 ఉత్పత్తి చిత్రాలు

ఫంక్షన్ సారాంశం:

•వైడ్ వోల్టేజ్ సరఫరా, వర్కింగ్ వోల్టేజ్3.3～24V;

• అంధ ప్రాంతం కనీసం 2.5cm వరకు ఉంటుంది

• సుదూర పరిధిని సెట్ చేయవచ్చు, సూచనల ద్వారా మొత్తం 5-స్థాయి పరిధి 50cm నుండి 500cm వరకు సెట్ చేయవచ్చు

వివిధ రకాల అవుట్‌పుట్ మోడ్‌లు అందుబాటులో ఉన్నాయి, UART ఆటో / కంట్రోల్డ్, PWM కంట్రోల్డ్, స్విచ్ వాల్యూమ్ TTL లెవెల్(3.3V), RS485,IIC, మొదలైనవి. (UART నియంత్రిత మరియు PWM నియంత్రిత విద్యుత్ వినియోగం అల్ట్రా-తక్కువ నిద్ర శక్తి వినియోగానికి మద్దతు ఇస్తుంది≤5uA)

•డిఫాల్ట్ బాడ్ రేటు 115,200, సవరణకు మద్దతు ఇస్తుంది

• Ms-స్థాయి ప్రతిస్పందన సమయం, డేటా అవుట్‌పుట్ సమయం 13ms వరకు వేగంగా ఉంటుంది

•సింగిల్ మరియు డబుల్ యాంగిల్ ఎంచుకోవచ్చు, వివిధ అప్లికేషన్ దృష్టాంతాల కోసం మొత్తం నాలుగు కోణ స్థాయిలు మద్దతు ఇవ్వబడతాయి

•అంతర్నిర్మిత శబ్దం తగ్గింపు ఫంక్షన్, ఇది 5-గ్రేడ్ నాయిస్ తగ్గింపు స్థాయి సెట్టింగ్‌కు మద్దతు ఇస్తుంది

•ఇంటెలిజెంట్ అకౌస్టిక్ వేవ్ ప్రాసెసింగ్ టెక్నాలజీ, అంతర్నిర్మిత ఇంటెలిజెంట్ అల్గారిథం జోక్యం ధ్వని తరంగాలను ఫిల్టర్ చేస్తుంది, జోక్యం ధ్వని తరంగాలను గుర్తించగలదు మరియు స్వయంచాలకంగా ఫిల్టరింగ్ చేయగలదు;

• జలనిరోధిత నిర్మాణ రూపకల్పన, జలనిరోధిత గ్రేడ్ IP67;

•బలమైన ఇన్‌స్టాలేషన్ అనుకూలత, ఇన్‌స్టాలేషన్ పద్ధతి సరళమైనది, స్థిరమైనది మరియు నమ్మదగినది;

• రిమోట్ ఫర్మ్‌వేర్ అప్‌గ్రేడ్‌కు మద్దతు

3,ఉత్పత్తి పారామితులు

(1) ప్రాథమిక పారామితులు

(2) గుర్తింపు పరిధి

అల్ట్రాసోనిక్ అడ్డంకి ఎగవేత సెన్సార్ ఎంపిక యొక్క రెండు-కోణ సంస్కరణను కలిగి ఉంది, ఉత్పత్తి నిలువుగా ఇన్‌స్టాల్ చేయబడినప్పుడు, సమాంతర ఎడమ మరియు కుడి దిశను గుర్తించే కోణం పెద్దది, అడ్డంకి ఎగవేత యొక్క కవరేజ్ పరిధిని పెంచుతుంది, చిన్న నిలువు దిశను గుర్తించే కోణం, అదే సమయంలో. సమయం, ఇది డ్రైవింగ్ సమయంలో అసమాన రహదారి ఉపరితలం వల్ల కలిగే తప్పు ట్రిగ్గర్‌ను నివారిస్తుంది.

కొలత పరిధి యొక్క రేఖాచిత్రం

4,అల్ట్రాసోనిక్ అడ్డంకి ఎగవేత సెన్సార్ సాంకేతిక పథకం

(1) హార్డ్‌వేర్ నిర్మాణం యొక్క రేఖాచిత్రం

(2) వర్క్‌ఫ్లో

a, సెన్సార్ విద్యుత్ వలయాల ద్వారా శక్తిని పొందుతుంది.

b, ప్రతి సర్క్యూట్ సాధారణంగా పని చేస్తుందని నిర్ధారించుకోవడానికి ప్రాసెసర్ స్వీయ-తనిఖీని ప్రారంభిస్తుంది.

c、ప్రాసెసర్ పర్యావరణంలో అల్ట్రాసోనిక్ సేమ్-ఫ్రీక్వెన్సీ ఇంటర్‌ఫరెన్స్ సిగ్నల్ ఉందో లేదో గుర్తించడానికి స్వీయ-తనిఖీ చేస్తుంది, ఆపై గ్రహాంతర ధ్వని తరంగాలను ఫిల్టర్ చేసి, ప్రాసెస్ చేస్తుంది. వినియోగదారుకు సరైన దూరపు విలువను అందించలేనప్పుడు, లోపాలను నివారించడానికి అసాధారణ సంకేత డేటాను అందించి, ఆపై ప్రక్రియ kకి వెళ్లండి.

d、ప్రాసెసర్ కోణం మరియు పరిధి ప్రకారం ఉత్తేజిత తీవ్రతను నియంత్రించడానికి బూస్ట్ ఎక్సైటేషన్ పల్స్ సర్క్యూట్‌కు సూచనలను పంపుతుంది.

e, అల్ట్రాసోనిక్ ప్రోబ్ T పని చేసిన తర్వాత ధ్వని సంకేతాలను ప్రసారం చేస్తుంది

f、అల్ట్రాసోనిక్ ప్రోబ్ R పని చేసిన తర్వాత శబ్ద సంకేతాలను అందుకుంటుంది

g、బలహీనమైన శబ్ద సంకేతం సిగ్నల్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ ద్వారా విస్తరించబడుతుంది మరియు ప్రాసెసర్‌కి తిరిగి వస్తుంది.

h、అంప్లిఫైడ్ సిగ్నల్ ఆకృతి చేసిన తర్వాత ప్రాసెసర్‌కు తిరిగి వస్తుంది మరియు అంతర్నిర్మిత ఇంటెలిజెంట్ అల్గోరిథం జోక్యం సౌండ్ వేవ్ టెక్నాలజీని ఫిల్టర్ చేస్తుంది, ఇది నిజమైన లక్ష్యాన్ని సమర్థవంతంగా పరీక్షించగలదు.

i、ఉష్ణోగ్రత గుర్తింపు సర్క్యూట్, ప్రాసెసర్‌కు బాహ్య పర్యావరణ ఉష్ణోగ్రత అభిప్రాయాన్ని గుర్తించండి

j、ప్రాసెసర్ ప్రతిధ్వని యొక్క రిటర్న్ సమయాన్ని గుర్తిస్తుంది మరియు బాహ్య పరిసర వాతావరణంతో కలిపి ఉష్ణోగ్రతను భర్తీ చేస్తుంది, దూర విలువను గణిస్తుంది (S = V *t/2).

k、ప్రాసెసర్ కనెక్షన్ లైన్ ద్వారా క్లయింట్‌కు లెక్కించిన డేటా సిగ్నల్‌ను ప్రసారం చేస్తుంది మరియు aకి తిరిగి వస్తుంది.

(3) జోక్యం ప్రక్రియ

రోబోటిక్స్ రంగంలో అల్ట్రాసౌండ్, పవర్ సప్లై నాయిస్, డ్రాప్, సర్జ్, క్షణికావేశం మొదలైనవి రోబోట్ ఇంటర్నల్ కంట్రోల్ సర్క్యూట్ మరియు మోటారు యొక్క రేడియేషన్ జోక్యం వంటి వివిధ రకాల జోక్య మూలాలను ఎదుర్కొంటుంది. అల్ట్రాసౌండ్ గాలితో మాధ్యమంగా పనిచేస్తుంది. ఒక రోబోట్‌కు బహుళ అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్‌లు అమర్చబడి మరియు బహుళ రోబోట్‌లు ఒకే సమయంలో ప్రక్కనే పని చేసినప్పుడు, అదే స్థలం మరియు సమయంలో అనేక స్థానికేతర అల్ట్రాసోనిక్ సిగ్నల్‌లు ఉంటాయి మరియు రోబోట్‌ల మధ్య పరస్పర జోక్యం చాలా తీవ్రంగా ఉంటుంది.

ఈ జోక్య సమస్యల దృష్ట్యా, సెన్సార్ అంతర్నిర్మిత చాలా సౌకర్యవంతమైన అనుసరణ సాంకేతికత, 5 స్థాయి శబ్దం తగ్గింపు స్థాయి సెట్టింగ్‌కు మద్దతు ఇవ్వగలదు, అదే ఫ్రీక్వెన్సీ జోక్యం ఫిల్టర్‌ను సెట్ చేయవచ్చు, పరిధి మరియు కోణాన్ని ఎకో ఫిల్టర్ అల్గారిథమ్‌ని ఉపయోగించి సెట్ చేయవచ్చు. బలమైన వ్యతిరేక జోక్య సామర్థ్యం.

కింది పరీక్షా పద్ధతి ద్వారా DYP ప్రయోగశాల తర్వాత: కొలతను హెడ్జ్ చేయడానికి 4 అల్ట్రాసోనిక్ అడ్డంకి ఎగవేత సెన్సార్‌లను ఉపయోగించండి, బహుళ-యంత్ర పని వాతావరణాన్ని అనుకరించడం, డేటాను రికార్డ్ చేయడం, డేటా ఖచ్చితత్వం రేటు 98% కంటే ఎక్కువ చేరుకుంది.

వ్యతిరేక జోక్యం సాంకేతిక పరీక్ష యొక్క రేఖాచిత్రం

(4) బీమ్ కోణం సర్దుబాటు

సాఫ్ట్‌వేర్ కాన్ఫిగరేషన్ సెన్సార్ బీమ్ యాంగిల్‌లో 4 స్థాయిలు ఉన్నాయి: 40,45,55,65, విభిన్న దృశ్యాల అప్లికేషన్ అవసరాలను తీర్చడానికి.

5,అల్ట్రాసోనిక్ అడ్డంకి ఎగవేత సెన్సార్ సాంకేతిక పథకం

రోబోట్ అడ్డంకి ఎగవేత అప్లికేషన్ రంగంలో, సెన్సార్ అనేది రోబోట్ యొక్క కన్ను, రోబోట్ ఫ్లెక్సిబుల్‌గా మరియు త్వరగా కదలగలదా అనేది సెన్సార్ ద్వారా అందించబడిన కొలత సమాచారంపై ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉంటుంది. అదే రకమైన అల్ట్రాసోనిక్ అడ్డంకి ఎగవేత సెన్సార్‌లలో, ఇది తక్కువ ధర మరియు తక్కువ వేగంతో నమ్మదగిన అడ్డంకి ఎగవేత ఉత్పత్తులు, రోబోట్ చుట్టూ ఉత్పత్తులు ఇన్‌స్టాల్ చేయబడతాయి, రోబోట్ కంట్రోల్ సెంటర్‌తో కమ్యూనికేషన్, మోషన్ దిశ ప్రకారం దూరాన్ని గుర్తించడం కోసం వివిధ శ్రేణి సెన్సార్‌లను ప్రారంభించండి. రోబోట్ యొక్క, వేగవంతమైన ప్రతిస్పందన మరియు ఆన్-డిమాండ్ గుర్తింపు అవసరాలను సాధించండి. ఇంతలో, అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ పెద్ద FOV ఫీల్డ్ యాంగిల్‌ను కలిగి ఉంది, ఇది యంత్రం దాని ముందు నేరుగా అవసరమైన గుర్తింపు ప్రాంతాన్ని కవర్ చేయడానికి మరింత కొలత స్థలాన్ని పొందడంలో సహాయపడుతుంది.

6,రోబోట్ అడ్డంకి ఎగవేత పథకంలో అల్ట్రాసోనిక్ సెన్సార్ అప్లికేషన్ యొక్క ముఖ్యాంశాలు

• అల్ట్రాసోనిక్ అడ్డంకి ఎగవేత రాడార్ FOV డెప్త్ కెమెరాను పోలి ఉంటుంది, డెప్త్ కెమెరాలో 20% ఖర్చు అవుతుంది;

• పూర్తి-శ్రేణి మిల్లీమీటర్-స్థాయి ఖచ్చితమైన రిజల్యూషన్, డెప్త్ కెమెరా కంటే మెరుగైనది

• పరీక్ష ఫలితాలు బాహ్య వాతావరణం రంగు మరియు కాంతి తీవ్రత ద్వారా ప్రభావితం కావు, గాజు, పారదర్శక ప్లాస్టిక్ మొదలైన పారదర్శక పదార్థ అడ్డంకులను స్థిరంగా గుర్తించవచ్చు.

• దుమ్ము, బురద, పొగమంచు, యాసిడ్ మరియు క్షార వాతావరణంలో జోక్యం లేకుండా, అధిక విశ్వసనీయత, ఆందోళన-పొదుపు, తక్కువ నిర్వహణ రేటు;

• రోబోట్ ఎక్స్‌టర్నల్ మరియు ఎంబెడెడ్ డిజైన్‌కు అనుగుణంగా చిన్న సైజు, కస్టమర్ల విభిన్న అవసరాలను తీర్చడానికి, ఖర్చులను తగ్గించడానికి, సర్వీస్ రోబోట్‌ల యొక్క విభిన్న దృశ్యాలకు అన్వయించవచ్చు.