रोबोट्समधील अल्ट्रासोनिक सेन्सर बुद्धिमान रोबोट्सला “लहान, वेगवान आणि स्थिर” अडथळे टाळण्यासाठी मदत करतात

१,परिचय

प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) श्रेणीहे एक गैर-संपर्क शोध तंत्र आहे जे ध्वनी स्रोतातून उत्सर्जित होणाऱ्या अल्ट्रासोनिक लहरींचा वापर करते आणि अडथळ्याचा शोध लागल्यावर अल्ट्रासोनिक लहरी ध्वनी स्त्रोताकडे परत परावर्तित होतात आणि अडथळ्याचे अंतर गतीच्या प्रसाराच्या गतीवर आधारित मोजले जाते. हवेत आवाज. त्याच्या चांगल्या अल्ट्रासोनिक डायरेक्टिव्हिटीमुळे, ते प्रकाश आणि मोजलेल्या वस्तूच्या रंगाने प्रभावित होत नाही, म्हणून ते रोबोट अडथळा टाळण्यामध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. सेन्सर रोबोटच्या चालण्याच्या मार्गावरील स्थिर किंवा गतिमान अडथळे जाणू शकतो आणि अडथळ्यांचे अंतर आणि दिशा माहिती रिअल टाइममध्ये कळवू शकतो. रोबो माहितीनुसार पुढील कृती अचूकपणे करू शकतो.

रोबोट ऍप्लिकेशन तंत्रज्ञानाच्या जलद विकासासह, विविध ऍप्लिकेशन फील्डमधील रोबोट्स बाजारात दिसू लागले आहेत आणि सेन्सर्ससाठी नवीन आवश्यकता समोर ठेवल्या आहेत. वेगवेगळ्या क्षेत्रातील रोबोट्सच्या वापराशी कसे जुळवून घ्यावे हा प्रत्येक सेन्सर अभियंत्यासाठी विचार करणे आणि एक्सप्लोर करणे ही समस्या आहे.

या पेपरमध्ये, रोबोटमध्ये अल्ट्रासोनिक सेन्सरच्या वापराद्वारे, अडथळा टाळता येणारा सेन्सरचा वापर अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेण्यासाठी.

२,सेन्सर परिचय

A21, A22 आणि R01 हे सेन्सर स्वयंचलित रोबोट कंट्रोल ऍप्लिकेशन्सवर आधारित डिझाइन केलेले आहेत, ज्यामध्ये लहान आंधळे क्षेत्र, मजबूत मापन अनुकूलता, कमी प्रतिसाद वेळ, फिल्टर फिल्टरिंग हस्तक्षेप, उच्च प्रतिष्ठापन अनुकूलता, धूळरोधक आणि जलरोधक, दीर्घ आयुष्य आणि उच्च विश्वासार्हता यांच्या फायद्यांची मालिका आहे. , इ. ते वेगवेगळ्या रोबोट्सनुसार वेगवेगळ्या पॅरामीटर्ससह सेन्सर जुळवून घेऊ शकतात.

A21, A22, R01 उत्पादन चित्रे

कार्य गोषवारा:

•विस्तृत व्होल्टेज पुरवठा ，कार्यरत व्होल्टेज3.3～24V；

•अंध क्षेत्र किमान 2.5cm पर्यंत असू शकते;

•सर्वात दूरची श्रेणी सेट केली जाऊ शकते, 50cm ते 500cm अशी एकूण 5-स्तरीय श्रेणी सूचनांद्वारे सेट केली जाऊ शकते；

•विविध आउटपुट मोड उपलब्ध आहेत, UART ऑटो/नियंत्रित, PWM नियंत्रित, स्विच व्हॉल्यूम TTL स्तर(3.3V), RS485,IIC, इ. (UART नियंत्रित आणि PWM नियंत्रित वीज वापर अल्ट्रा-लो स्लीप पॉवर वापरास समर्थन देऊ शकते≤5uA)；

•डिफॉल्ट बॉड रेट 115,200 आहे, बदलांना समर्थन देतो；

• एमएस-स्तरीय प्रतिसाद वेळ, डेटा आउटपुट वेळ 13ms पर्यंत जलद असू शकतो；

•एकल आणि दुहेरी कोन निवडले जाऊ शकतात, विविध अनुप्रयोग परिस्थितींसाठी एकूण चार कोन स्तर समर्थित आहेत；

• अंगभूत आवाज कमी करण्याचे कार्य जे 5-ग्रेड आवाज कमी करण्याच्या पातळीच्या सेटिंगला समर्थन देऊ शकते;

•इंटेलिजेंट अकौस्टिक वेव्ह प्रोसेसिंग टेक्नॉलॉजी, इंटरफेरन्स ध्वनी लहरी फिल्टर करण्यासाठी अंगभूत इंटेलिजेंट अल्गोरिदम, इंटरफेरन्स ध्वनी लहरी ओळखू शकते आणि स्वयंचलितपणे फिल्टरिंग करू शकते；

•जलरोधक संरचना डिझाइन, जलरोधक ग्रेड IP67;

• मजबूत स्थापना अनुकूलता, स्थापना पद्धत सोपी, स्थिर आणि विश्वासार्ह आहे；

• रिमोट फर्मवेअर अपग्रेडला समर्थन द्या;

३,उत्पादन मापदंड

(1) मूलभूत पॅरामीटर्स

(२) शोध श्रेणी

प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) अडथळा टाळण्याच्या सेन्सरमध्ये निवडीची द्वि-कोन आवृत्ती असते, जेव्हा उत्पादन अनुलंब स्थापित केले जाते, तेव्हा क्षैतिज डाव्या आणि उजव्या दिशा शोध कोन मोठा असतो, अडथळा टाळण्याची कव्हरेज श्रेणी वाढवू शकतो, लहान अनुलंब दिशा शोध कोन, त्याच वेळी वेळ, ड्रायव्हिंग दरम्यान असमान रस्त्याच्या पृष्ठभागामुळे होणारे चुकीचे ट्रिगर टाळते.

मापन श्रेणीचे आकृती

४,प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) अडथळा टाळण्याची सेन्सर तांत्रिक योजना

(1)हार्डवेअर संरचनेचा आकृती

(२) कार्यप्रवाह

a、सेन्सर इलेक्ट्रिकल सर्किट्सद्वारे समर्थित आहे.

b、प्रत्येक सर्किट सामान्यपणे काम करत आहे याची खात्री करण्यासाठी प्रोसेसर स्वयं-तपासणी सुरू करतो.

c、पर्यावरणात अल्ट्रासोनिक समान-वारंवारता हस्तक्षेप सिग्नल आहे की नाही हे ओळखण्यासाठी प्रोसेसर स्व-तपासणी करतो आणि नंतर एलियन ध्वनी लहरींना वेळेत फिल्टर आणि प्रक्रिया करतो. जेव्हा योग्य अंतर मूल्य वापरकर्त्याला दिले जाऊ शकत नाही, तेव्हा त्रुटी टाळण्यासाठी असामान्य चिन्ह डेटा द्या आणि नंतर k प्रक्रियेवर जा.

d、कोन आणि श्रेणीनुसार उत्तेजनाची तीव्रता नियंत्रित करण्यासाठी प्रोसेसर बूस्ट एक्सिटेशन पल्स सर्किटला सूचना पाठवतो.

e、अल्ट्रासोनिक प्रोब टी काम केल्यानंतर ध्वनिक सिग्नल प्रसारित करते

f, प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) प्रोब R ला काम केल्यानंतर ध्वनिक सिग्नल प्राप्त होतात

g、कमकुवत ध्वनिक सिग्नल सिग्नल ॲम्प्लिफायर सर्किटद्वारे वाढवले ​​जाते आणि प्रोसेसरवर परत येते.

h、विवर्धित सिग्नल प्रोसेसरला आकार दिल्यानंतर परत केला जातो आणि अंगभूत इंटेलिजेंट अल्गोरिदम इंटरफेरन्स साउंड वेव्ह तंत्रज्ञान फिल्टर करते, जे खरे लक्ष्य प्रभावीपणे तपासू शकते.

i、तापमान शोध सर्किट, प्रोसेसरला बाह्य वातावरण तापमान फीडबॅक शोधा

j、प्रोसेसर इकोचा परतावा वेळ ओळखतो आणि बाह्य सभोवतालच्या वातावरणासह एकत्रित तापमानाची भरपाई करतो, अंतर मूल्य (S = V *t/2) मोजतो.

k、प्रोसेसर गणना केलेला डेटा सिग्नल क्लायंटला कनेक्शन लाइनद्वारे प्रसारित करतो आणि a वर परत येतो.

(३) हस्तक्षेप प्रक्रिया

रोबोटिक्सच्या क्षेत्रातील अल्ट्रासाऊंड, विविध प्रकारच्या हस्तक्षेप स्त्रोतांचा सामना करेल, जसे की वीज पुरवठा आवाज, ड्रॉप, लाट, क्षणिक इ. रोबोट अंतर्गत नियंत्रण सर्किट आणि मोटरच्या रेडिएशन हस्तक्षेप. अल्ट्रासाऊंड हवेसह माध्यम म्हणून कार्य करते. जेव्हा एका रोबोटमध्ये एकाधिक अल्ट्रासोनिक सेन्सर्स बसवले जातात आणि एकाच वेळी अनेक रोबोट काम करतात, तेव्हा त्याच जागेत आणि वेळेत अनेक नॉन-नेटिव्ह अल्ट्रासोनिक सिग्नल्स असतील आणि रोबोट्समधील परस्पर हस्तक्षेप खूप गंभीर असेल.

या हस्तक्षेप समस्या लक्षात घेता, सेन्सर अंगभूत एक अतिशय लवचिक अनुकूलन तंत्रज्ञान, 5 पातळी आवाज कमी पातळी सेटिंगला समर्थन देऊ शकतो, समान वारंवारता हस्तक्षेप फिल्टर सेट केले जाऊ शकते, श्रेणी आणि कोन सेट केले जाऊ शकते, इको फिल्टर अल्गोरिदम वापरून, एक मजबूत हस्तक्षेप विरोधी क्षमता.

DYP प्रयोगशाळेनंतर खालील चाचणी पद्धतीद्वारे: मोजमाप हेज करण्यासाठी 4 अल्ट्रासोनिक अडथळे टाळणारे सेन्सर वापरा, मल्टी-मशीन कार्यरत वातावरणाचे अनुकरण करा, डेटा रेकॉर्ड करा, डेटा अचूकता दर 98% पेक्षा जास्त पोहोचला.

हस्तक्षेप विरोधी तंत्रज्ञान चाचणीचे आकृती

(4) बीम कोन समायोज्य

सॉफ्टवेअर कॉन्फिगरेशन सेन्सर बीम अँगलमध्ये 4 स्तर आहेत: 40,45,55,65, विविध परिस्थितींच्या अनुप्रयोग आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी.

५,प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) अडथळा टाळण्याची सेन्सर तांत्रिक योजना

रोबोट अडथळे टाळण्याच्या अनुप्रयोगाच्या क्षेत्रात, सेन्सर हा रोबोटचा डोळा आहे, रोबोट लवचिकपणे आणि द्रुतपणे हलवू शकतो की नाही हे सेन्सरद्वारे परत केलेल्या मापन माहितीवर अवलंबून असते. त्याच प्रकारच्या अल्ट्रासोनिक अडथळ्यापासून बचाव करणारे सेन्सर, कमी किमतीत आणि कमी गतीसह एक विश्वासार्ह अडथळा टाळणारी उत्पादने आहेत, उत्पादने रोबोटभोवती स्थापित केली जातात, रोबोट कंट्रोल सेंटरशी संवाद साधतात, गतीच्या दिशेनुसार अंतर शोधण्यासाठी विविध श्रेणीचे सेन्सर सुरू करतात. रोबोटचे, जलद प्रतिसाद आणि मागणीनुसार शोध आवश्यकता प्राप्त करा. दरम्यान, अल्ट्रासोनिक सेन्सरमध्ये एक मोठा FOV फील्ड अँगल आहे जेणेकरुन मशीनला त्याच्या समोरील आवश्यक शोध क्षेत्र कव्हर करण्यासाठी अधिक मापन जागा मिळण्यास मदत होईल.

६,रोबोट अडथळे टाळण्याच्या योजनेमध्ये अल्ट्रासोनिक सेन्सरच्या वापराचे ठळक मुद्दे

• प्रचंड कंपनसंख्या असलेल्या (ध्वनिलहरी) अडथळा टाळणारे रडार FOV हे डेप्थ कॅमेऱ्यासारखेच आहे, ज्याची किंमत डेप्थ कॅमेऱ्याच्या सुमारे 20% आहे;

• पूर्ण-श्रेणी मिलिमीटर-स्तरीय अचूक रिझोल्यूशन, खोलीच्या कॅमेऱ्यापेक्षा चांगले；

• बाह्य वातावरणाचा रंग आणि प्रकाशाच्या तीव्रतेमुळे चाचणी परिणामांवर परिणाम होत नाही, पारदर्शक सामग्रीचे अडथळे स्थिरपणे शोधले जाऊ शकतात, जसे की काच, पारदर्शक प्लास्टिक इ.；

• धूळ, गाळ, धुके, आम्ल आणि अल्कली पर्यावरण हस्तक्षेप, उच्च विश्वासार्हता, काळजी-बचत, कमी देखभाल दर;

• रोबोट बाह्य आणि एम्बेडेड डिझाइन पूर्ण करण्यासाठी लहान आकार, ग्राहकांच्या विविध गरजा पूर्ण करण्यासाठी, खर्च कमी करण्यासाठी, सेवा रोबोटच्या विविध परिस्थितींवर लागू केला जाऊ शकतो.