રોબોટ્સમાં અલ્ટ્રાસોનિક સેન્સર બુદ્ધિશાળી રોબોટ્સને "નાના, ઝડપી અને સ્થિર" અવરોધોને ટાળવામાં મદદ કરે છે

1,પરિચય

અલ્ટ્રાસોનિક શ્રેણીએક બિન-સંપર્ક શોધ તકનીક છે જે ધ્વનિ સ્ત્રોતમાંથી ઉત્સર્જિત અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોનો ઉપયોગ કરે છે, અને જ્યારે અવરોધ શોધાય છે ત્યારે અલ્ટ્રાસોનિક તરંગ ધ્વનિ સ્ત્રોત પર પાછા પ્રતિબિંબિત થાય છે, અને અવરોધની અંતરની ગતિના પ્રસારની ગતિના આધારે ગણતરી કરવામાં આવે છે. હવામાં અવાજ.તેની સારી અલ્ટ્રાસોનિક ડાયરેક્ટિવિટીને કારણે, તે પ્રકાશ અને માપેલ ઑબ્જેક્ટના રંગથી પ્રભાવિત થતી નથી, તેથી તેનો રોબોટ અવરોધ ટાળવા માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.સેન્સર રોબોટના ચાલવાના માર્ગ પરના સ્થિર અથવા ગતિશીલ અવરોધોને સમજી શકે છે અને અંતર અને દિશાની માહિતીને વાસ્તવિક સમયમાં જાણ કરી શકે છે.રોબોટ માહિતી અનુસાર આગળની ક્રિયા યોગ્ય રીતે કરી શકે છે.

રોબોટ એપ્લિકેશન ટેકનોલોજીના ઝડપી વિકાસ સાથે, વિવિધ એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોમાં રોબોટ્સ બજારમાં દેખાયા છે, અને સેન્સર માટે નવી આવશ્યકતાઓ આગળ મૂકવામાં આવી છે.વિવિધ ક્ષેત્રોમાં રોબોટ્સની એપ્લિકેશન સાથે કેવી રીતે અનુકૂલન કરવું તે દરેક સેન્સર એન્જિનિયર માટે વિચારવાની અને અન્વેષણ કરવાની સમસ્યા છે.

આ પેપરમાં, રોબોટમાં અલ્ટ્રાસોનિક સેન્સરની એપ્લિકેશન દ્વારા, અવરોધ ટાળવાના સેન્સરના ઉપયોગને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે.

2,સેન્સર પરિચય

A21, A22 અને R01 એ ઓટોમેટિક રોબોટ કંટ્રોલ એપ્લીકેશન પર આધારિત સેન્સર છે, જેમાં નાના અંધ વિસ્તાર, મજબૂત માપન અનુકૂલનક્ષમતા, ટૂંકા પ્રતિસાદ સમય, ફિલ્ટર ફિલ્ટરિંગ હસ્તક્ષેપ, ઉચ્ચ ઇન્સ્ટોલેશન અનુકૂલનક્ષમતા, ડસ્ટપ્રૂફ અને વોટરપ્રૂફ, લાંબા જીવન અને ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતાના ફાયદાઓની શ્રેણી છે. , વગેરેતેઓ વિવિધ રોબોટ્સ અનુસાર વિવિધ પરિમાણો સાથે સેન્સરને અનુકૂલિત કરી શકે છે.

A21, A22, R01 ઉત્પાદન ચિત્રો

કાર્ય અમૂર્ત:

•વિશાળ વોલ્ટેજ સપ્લાય,વર્કિંગ વોલ્ટેજ3.3～24V；

• અંધ વિસ્તાર લઘુત્તમ 2.5cm સુધી હોઈ શકે છે;

•સૌથી દૂરની રેન્જ સેટ કરી શકાય છે, 50cm થી 500cm ની કુલ 5-સ્તરની રેન્જ સૂચનાઓ દ્વારા સેટ કરી શકાય છે；

•વિવિધ પ્રકારના આઉટપુટ મોડ્સ ઉપલબ્ધ છે,UART ઓટો/નિયંત્રિત, PWM નિયંત્રિત, સ્વિચ વોલ્યુમ TTL લેવલ(3.3V), RS485,IIC, વગેરે.(UART નિયંત્રિત અને PWM નિયંત્રિત પાવર વપરાશ અલ્ટ્રા-લો સ્લીપ પાવર વપરાશને સમર્થન આપી શકે છે≤5uA)；

•ડિફોલ્ટ બાઉડ રેટ 115,200 છે, ફેરફારને સપોર્ટ કરે છે；

• Ms-સ્તરનો પ્રતિસાદ સમય, ડેટા આઉટપુટ સમય સૌથી ઝડપી 13ms સુધી કરી શકે છે;

• સિંગલ અને ડબલ એંગલ પસંદ કરી શકાય છે, કુલ ચાર એંગલ લેવલ વિવિધ એપ્લિકેશન દૃશ્યો માટે સપોર્ટેડ છે;

બિલ્ટ-ઇન અવાજ ઘટાડવાનું કાર્ય જે 5-ગ્રેડના અવાજ ઘટાડવાના સ્તરના સેટિંગને સપોર્ટ કરી શકે છે;

• ઈન્ટેલિજન્ટ એકોસ્ટિક વેવ પ્રોસેસિંગ ટેક્નોલોજી, ઈન્ટેલિજન્ટ ધ્વનિ તરંગોને ફિલ્ટર કરવા માટે બિલ્ટ-ઈન ઈન્ટેલિજન્ટ અલ્ગોરિધમ, દખલગીરી ધ્વનિ તરંગોને ઓળખી શકે છે અને આપમેળે ફિલ્ટરિંગ કરી શકે છે；

•વોટરપ્રૂફ સ્ટ્રક્ચર ડિઝાઇન, વોટરપ્રૂફ ગ્રેડ IP67;

• મજબૂત સ્થાપન અનુકૂલનક્ષમતા, સ્થાપન પદ્ધતિ સરળ, સ્થિર અને વિશ્વસનીય છે；

• રીમોટ ફર્મવેર અપગ્રેડને સપોર્ટ કરો;

3,ઉત્પાદન પરિમાણો

(1) મૂળભૂત પરિમાણો

(2)શોધ શ્રેણી

અલ્ટ્રાસોનિક અવરોધ અવગણના સેન્સરમાં પસંદગીનું બે-એંગલ વર્ઝન હોય છે, જ્યારે ઉત્પાદન ઊભી રીતે ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે, ત્યારે આડી ડાબી અને જમણી દિશા શોધ કોણ મોટો હોય છે, અવરોધ ટાળવાની કવરેજ શ્રેણી વધારી શકે છે, નાના ઊભી દિશા શોધ કોણ, તે જ સમયે સમય, તે ડ્રાઇવિંગ દરમિયાન રસ્તાની અસમાન સપાટીને કારણે થતા ખોટા ટ્રિગરને ટાળે છે.

માપન શ્રેણીનો આકૃતિ

4,અલ્ટ્રાસોનિક અવરોધ ટાળવા સેન્સર તકનીકી યોજના

(1) હાર્ડવેર સ્ટ્રક્ચરનો ડાયાગ્રામ

(2) વર્કફ્લો

a、સેન્સર ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટ દ્વારા સંચાલિત થાય છે.

b、પ્રોસેસર દરેક સર્કિટ સામાન્ય રીતે કામ કરે છે તેની ખાતરી કરવા માટે સ્વ-નિરીક્ષણ શરૂ કરે છે.

c、પર્યાવરણમાં અલ્ટ્રાસોનિક સમાન-આવર્તન હસ્તક્ષેપ સિગ્નલ છે કે કેમ તે ઓળખવા માટે પ્રોસેસર સ્વ-તપાસ કરે છે અને પછી સમયસર એલિયન ધ્વનિ તરંગોને ફિલ્ટર અને પ્રક્રિયા કરે છે.જ્યારે વપરાશકર્તાને યોગ્ય અંતર મૂલ્ય આપી શકાતું નથી, ત્યારે ભૂલોને રોકવા માટે અસામાન્ય સાઇન ડેટા આપો, અને પછી પ્રક્રિયા k પર જાઓ.

d、કોણ અને શ્રેણી અનુસાર ઉત્તેજનાની તીવ્રતાને નિયંત્રિત કરવા માટે પ્રોસેસર બુસ્ટ ઉત્તેજના પલ્સ સર્કિટને સૂચનાઓ મોકલે છે.

e、ધ અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ ટી કામ કર્યા પછી એકોસ્ટિક સિગ્નલો પ્રસારિત કરે છે

f、 અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ R કામ કર્યા પછી એકોસ્ટિક સિગ્નલો મેળવે છે

g、નબળું એકોસ્ટિક સિગ્નલ સિગ્નલ એમ્પ્લીફાયર સર્કિટ દ્વારા વિસ્તૃત થાય છે અને પ્રોસેસરમાં પરત આવે છે.

h、એમ્પ્લીફાઇડ સિગ્નલ આકાર આપ્યા પછી પ્રોસેસરને પરત કરવામાં આવે છે, અને બિલ્ટ-ઇન ઇન્ટેલિજન્ટ અલ્ગોરિધમ હસ્તક્ષેપ સાઉન્ડ વેવ ટેકનોલોજીને ફિલ્ટર કરે છે, જે સાચા લક્ષ્યને અસરકારક રીતે સ્ક્રિન કરી શકે છે.

i、તાપમાન શોધ સર્કિટ, પ્રોસેસરને બાહ્ય પર્યાવરણ તાપમાન પ્રતિસાદ શોધો

j、પ્રોસેસર ઇકોના રીટર્ન ટાઇમને ઓળખે છે અને બાહ્ય આસપાસના વાતાવરણ સાથે સંયોજિત તાપમાનને વળતર આપે છે, અંતર મૂલ્યની ગણતરી કરે છે (S = V *t/2).

k、પ્રોસેસર કનેક્શન લાઇન દ્વારા ક્લાયંટને ગણતરી કરેલ ડેટા સિગ્નલ ટ્રાન્સમિટ કરે છે અને a પર પરત આવે છે.

(3) હસ્તક્ષેપ પ્રક્રિયા

રોબોટિક્સના ક્ષેત્રમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડ, વિવિધ પ્રકારના હસ્તક્ષેપ સ્ત્રોતોનો સામનો કરશે, જેમ કે પાવર સપ્લાય અવાજ, ડ્રોપ, સર્જ, ક્ષણિક, વગેરે. રોબોટ આંતરિક નિયંત્રણ સર્કિટ અને મોટરના રેડિયેશન હસ્તક્ષેપ.અલ્ટ્રાસાઉન્ડ હવા સાથે માધ્યમ તરીકે કામ કરે છે.જ્યારે એક રોબોટને બહુવિધ અલ્ટ્રાસોનિક સેન્સર સાથે ફીટ કરવામાં આવે છે અને એક જ સમયે બહુવિધ રોબોટ્સ અડીને કામ કરે છે, ત્યારે તે જ જગ્યા અને સમયમાં ઘણા બિન-દેશી અલ્ટ્રાસોનિક સિગ્નલો હશે, અને રોબોટ્સ વચ્ચેની પરસ્પર હસ્તક્ષેપ ખૂબ ગંભીર હશે.

આ હસ્તક્ષેપ સમસ્યાઓને ધ્યાનમાં રાખીને, સેન્સર બિલ્ટ-ઇન ખૂબ જ લવચીક અનુકૂલન તકનીક છે, જે 5 સ્તરના અવાજ ઘટાડવા સ્તર સેટિંગને સપોર્ટ કરી શકે છે, સમાન આવર્તન દખલ ફિલ્ટર સેટ કરી શકાય છે, શ્રેણી અને કોણ સેટ કરી શકાય છે, ઇકો ફિલ્ટર અલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરીને, મજબૂત વિરોધી દખલ ક્ષમતા.

નીચેની પરીક્ષણ પદ્ધતિ દ્વારા DYP લેબોરેટરી પછી: માપને હેજ કરવા માટે 4 અલ્ટ્રાસોનિક અવરોધ ટાળવા સેન્સરનો ઉપયોગ કરો, મલ્ટિ-મશીન કાર્યકારી વાતાવરણનું અનુકરણ કરો, ડેટા રેકોર્ડ કરો, ડેટાની ચોકસાઈ દર 98% થી વધુ પહોંચી ગયો.

દખલ વિરોધી ટેક્નોલોજી પરીક્ષણનો આકૃતિ

(4) બીમ એંગલ એડજસ્ટેબલ

સોફ્ટવેર રૂપરેખાંકન સેન્સર બીમ એંગલમાં 4 સ્તરો છે: 40,45,55,65, વિવિધ દૃશ્યોની એપ્લિકેશન જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા.

5,અલ્ટ્રાસોનિક અવરોધ ટાળવા સેન્સર તકનીકી યોજના

રોબોટ અવરોધ નિવારણ એપ્લિકેશનના ક્ષેત્રમાં, સેન્સર એ રોબોટની આંખ છે, શું રોબોટ લવચીક રીતે અને ઝડપથી આગળ વધી શકે છે કે કેમ તે સેન્સર દ્વારા પરત કરવામાં આવેલી માપન માહિતી પર મોટાભાગે આધાર રાખે છે.સમાન પ્રકારના અલ્ટ્રાસોનિક અવરોધ અવગણના સેન્સરમાં, તે ઓછી કિંમત અને ઓછી ગતિ સાથે વિશ્વસનીય અવરોધ ટાળવા ઉત્પાદનો છે, ઉત્પાદનો રોબોટની આસપાસ સ્થાપિત થાય છે, રોબોટ નિયંત્રણ કેન્દ્ર સાથે સંચાર થાય છે, ગતિની દિશા અનુસાર અંતર શોધવા માટે વિવિધ શ્રેણીના સેન્સર શરૂ કરે છે. રોબોટના, ઝડપી પ્રતિભાવ અને માંગ પર શોધ આવશ્યકતાઓ પ્રાપ્ત કરો.દરમિયાન, અલ્ટ્રાસોનિક સેન્સર પાસે એક વિશાળ FOV ફીલ્ડ એંગલ છે જે મશીનને તેની સામે સીધા જ જરૂરી તપાસ વિસ્તારને આવરી લેવા માટે વધુ માપન જગ્યા મેળવવામાં મદદ કરે છે.

6,રોબોટ અવરોધ નિવારણ યોજનામાં અલ્ટ્રાસોનિક સેન્સરની એપ્લિકેશનની હાઇલાઇટ્સ

• અલ્ટ્રાસોનિક અવરોધ અવગણના રડાર FOV એ ડેપ્થ કેમેરા જેવું જ છે, જેની કિંમત લગભગ 20% ડેપ્થ કેમેરા છે;

• પૂર્ણ-શ્રેણી મિલિમીટર-સ્તરનું ચોકસાઇ રિઝોલ્યુશન, ઊંડાણના કેમેરા કરતાં વધુ સારું；

• પરિક્ષણના પરિણામો બાહ્ય વાતાવરણના રંગ અને પ્રકાશની તીવ્રતાથી પ્રભાવિત થતા નથી, પારદર્શક સામગ્રી અવરોધોને સ્થિર રીતે શોધી શકાય છે, જેમ કે કાચ, પારદર્શક પ્લાસ્ટિક, વગેરે.

• ધૂળ, કાદવ, ધુમ્મસ, એસિડ અને આલ્કલી પર્યાવરણની દખલથી મુક્ત, ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા, ચિંતા-બચત, ઓછી જાળવણી દર;

• રોબોટની બાહ્ય અને એમ્બેડેડ ડિઝાઇનને પહોંચી વળવા માટેનું નાનું કદ, ગ્રાહકોની વિવિધ જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા, ખર્ચ ઘટાડવા, સર્વિસ રોબોટ્સના વિવિધ દૃશ્યો પર લાગુ કરી શકાય છે.