1、導入
超音波範囲音源から放出される超音波波を使用する非接触検出技術であり、超音波波は障害物が検出され、障害物の距離が空気中の音速の伝播速度に基づいて計算されます。その優れた超音波指向性のため、測定されたオブジェクトの光と色の影響を受けていないため、ロボットの障害物回避に広く使用されています。センサーは、ロボットのウォーキングルートの静的または動的な障害物を感知し、障害物の距離と方向情報をリアルタイムで報告できます。ロボットは、情報に従って次のアクションを正しく実行できます。
ロボットアプリケーションテクノロジーの急速な発展により、さまざまなアプリケーション分野のロボットが市場に登場し、センサーに新しい要件が提案されています。さまざまな分野でのロボットの適応に適応する方法は、すべてのセンサーエンジニアが考えて探索するのに問題です。
この論文では、障害物回避センサーの使用をよりよく理解するために、ロボットに超音波センサーを適用することを通じて。
2、センサーの紹介
A21、A22、およびR01は、自動ロボット制御アプリケーションに基づいて設計されたセンサーであり、小さなブラインドエリア、強力な測定適応性、短い応答時間、フィルターフィルタリング干渉、高設置適応性、防塵性と防水性、長寿命、高い信頼性などの一連の利点があります。異なるロボットに応じて、さまざまなパラメーターでセンサーを適応させることができます。
A21、A22、R01製品の写真
機能要約：
•広い電圧供給、作業電圧3.3
•盲目の領域は最大2.5cmの最小；
•最も遠い範囲を設定できます。50cmから500cmの合計5レベルの範囲を指示で設定できます。
•さまざまな出力モード、UART AUTO /制御、PWM制御、スイッチボリュームTTLレベル（3.3V）、RS485、IICなどが利用可能です。 （UART制御およびPWM制御電力消費は、超低睡眠消費電力以下をサポートできます）；
•デフォルトのボーレートは115,200で、修正をサポートします；
•MSレベルの応答時間、データ出力時間は最大13ms最速であります；
•単一および二重角度を選択できます。さまざまなアプリケーションシナリオで合計4つの角度レベルがサポートされています。
•5グレードのノイズリダースレベルの設定をサポートできるビルトインノイズリダクション機能；
•インテリジェントな音波処理テクノロジー、干渉音波をフィルタリングするインテリジェントアルゴリズムが組み込まれ、干渉音波を識別し、フィルタリングを自動的に実行できます。
•防水構造設計、防水グレードIP67
•強力なインストールの適応性、インストール方法はシンプルで安定しており、信頼性があります；
•リモートファームウェアのアップグレードをサポート
3、製品パラメーター
（1）基本的なパラメーター
（2）検出範囲
超音波障害物回避センサーには、製品が垂直に設置されると、水平方向の左方向の検出角が大きくなると、障害物回避のカバレッジ範囲、小さな垂直方向検出角、同時に、運転中の不均一な道路表面によって引き起こされる間違ったトリガーを回避できます。
測定範囲の図
4、超音波障害物回避センサー技術スキーム
（1）ハードウェア構造の図
（2）ワークフロー
asセンサーは電気回路を搭載しています。
b boctionプロセッサは、各回路が正常に機能することを確認するために自己検査を開始します。
c lurt環境に超音波の同じ周波数干渉信号があるかどうかを特定するプロセッサのセルフチェック、そしてエイリアンの音波を時間内にフィルタリングして処理します。ユーザーに正しい距離値を指定できない場合は、異常なサインデータを提供してエラーを防ぎ、プロセスkにジャンプします。
d losterプロセッサは、角度と範囲に応じて励起強度を制御するために、ブースト励起パルス回路に命令を送信します。
E、超音波プローブTは、作業後に音響信号を送信します
F frultrasonicプローブRは、作業後に音響信号を受け取ります
G beeg beak weak weak acustic信号は、信号アンプ回路によって増幅され、プロセッサに戻ります。
h buring形成後に増幅された信号がプロセッサに返され、組み込みのインテリジェントアルゴリズムが干渉サウンドウェーブテクノロジーをフィルタリングし、真のターゲットを効果的にスクリーニングできます。
I、温度検出回路、外部環境温度フィードバックをプロセッサに検出します
j locsoperプロセッサは、エコーの戻り時間を識別し、外部周囲環境と組み合わせた温度を補正し、距離値を計算します（s = v *t/2）。
k bustryプロセッサは、計算されたデータ信号を接続ラインを介してクライアントに送信し、aに戻します。
（3）干渉プロセス
ロボット工学の分野での超音波は、電源ノイズ、ドロップ、サージ、トランジェントなどのさまざまな干渉源に直面します。ロボット内部制御回路とモーターの放射線干渉。超音波は、媒体として空気を使用して動作します。ロボットに複数の超音波センサーと複数のロボットが隣接すると同時に機能すると、同じ空間と時間に多くの非ネイティブ超音波シグナルがあり、ロボット間の相互干渉は非常に深刻になります。
これらの干渉の問題を考慮すると、センサーは非常に柔軟な適応技術を組み込み、5レベルのノイズ低減レベル設定をサポートできます。同じ周波数干渉フィルターを設定できます。エコーフィルターアルゴリズムを使用して、強い干渉能力を持っています。
次のテスト方法を介してDYP研究所の後：4つの超音波障害物回避センサーを使用して測定をヘッジし、マルチマシン作業環境をシミュレートし、データを記録し、データの精度は98％以上に達しました。
干渉技術テストの図
（4）ビーム角度調整可能
ソフトウェア構成センサービーム角度には、さまざまなシナリオのアプリケーション要件を満たすために、40,45,55,65の4つのレベルがあります。
5、超音波障害物回避センサー技術スキーム
ロボット障害物回避アプリケーションの分野では、ロボットがセンサーによって返される測定情報に柔軟かつ迅速に依存できるかどうか、センサーはロボットの目です。同じタイプの超音波障害物回避センサーでは、低コストと低速の信頼できる障害物回避製品であり、ロボットの周りに製品が設置され、ロボット制御センターとの通信があり、ロボットの動き方向に応じて距離検出のために異なる範囲のセンサーを開始し、高速応答とオンデマンド検出要件を実現します。一方、超音波センサーは、機械が必要な検出領域を直接カバーするためのより多くの測定スペースを取得するのに役立つ大きなFOVフィールド角を持っています。
6、ロボット障害物回避スキームにおける超音波センサーの適用のハイライト
•超音波障害物回避レーダーFOVは、深度カメラに似ており、深度カメラの約20％の費用がかかります。
•フルレンジミリレベルの精密解像度、深さカメラよりも優れています；
•テスト結果は、外部環境の色と光強度の影響を受けません。ガラス、透明なプラスチックなど、透明な材料障害物を安定に検出できます。
•ほこり、スラッジ、霧、酸、アルカリ環境の干渉、高い信頼性、心配、低メンテナンス率がない。
•ロボットの外部および組み込みデザインを満たすための小さなサイズは、顧客の多様なニーズを満たすために、サービスロボットのさまざまなシナリオに適用でき、コストを削減できます。
投稿時間：Aug-16-2022