智能機器人超聲波測距和避障的應用技術解決方案
2023-6-7 10:21:47
隨著機器人技術的發展,自主移動機器人以其活性和智能性等特點,在人們的生產、生活中的應用來越廣泛。自主移動機器人通過各種傳感器系統感知外界環境和自身狀態,在復雜的已知或者未知環境中自主移動并完成相應的任務。
智能機器人定義
在當代工業中,機器人指能自動執行任務的人造機器裝置,用以取代或協助人類工作,一般會是機電裝置,由計算機程序或是電子電路控制。包括一切模擬人類行為或思想與模擬其他生物的機械(如機器狗,機器貓,機器車等)
智能機器人系統構成
■硬件:
智能感應模組 ——激光/攝像頭/紅外/超聲波
物聯網通訊模塊 ——與后臺實時通訊,反應箱體狀態
電源管理 ——控制設備整體運行供電
驅動管理 ——舵機模組,控制設備移動
■軟件:
感應端采集 ——分析傳感器采集到的數據,并對傳感器進行控制
數字化解析 ——分析產品的驅動、感應邏輯并控制設備工作
后臺管理端 ——產品功能調試端
操作使用端 ——終端人員操作使用方
智能機器人應用目的
■制造業需求:
運行效率:通過采用智能化機器人代替簡易人工操作,提高作業效率。
成本投入:簡化生產線工作流程,減少用人成本投入。
■城市環境需求:
環境清潔:道路智能清掃,專業消殺機器人應用
智能服務:餐飲服務應用,公園展館導游,居家互動型機器人
超聲波在智能機器人中的作用
超聲波測距傳感器是屬于非接觸式的傳感器檢測,通過超聲波換能器發射出的超聲脈沖,通過空氣傳播到被測障礙物表面,經反射后再通過空氣返回到超聲波換能器,通過計算超聲波發射和接收的時間來判斷障礙物與換能器的實際距離。
應用差異:超聲波傳感器在機器人應用領域中仍處于核心領域,產品與激光、攝像頭進行輔助配合滿足客戶端應用需求。
在多種探測手段中,超聲波傳感器系統由于具有成本低,安裝方便,不易受電磁、光線、被測對象顏色、煙霧等影響,時間信息直觀等特點,對于被測物處于黑暗、有灰塵、煙霧、電磁干擾、有毒等惡劣的環境下有一定的適應能力,因此在移動機器人領域有著廣泛用。
超聲波在智能機器人中需要解決的問題
■響應時間
機器人避障檢測主要在移動過程中進行檢測,因此需要產品能快速對產品檢測到的物體進行實時輸出,響應時間越快越好
■量程
機器人避障量程主要集中在近距離避障,通常距離會在2米以內,因此不需要大量程應用,但對最小探測距離值期望為越小越好
■波束角
傳感器安裝在靠地面較近,可能涉及誤檢測到地面,因此需要對波束角度管控有一定的要求
針對機器人避障應用,電應普提供的多款超聲波測距傳感器擁有IP67防護安全等級的超聲波傳感器,可以防護灰塵吸入,可以短暫浸泡。PVC材料封裝,具有一定的抗腐蝕能力。
在存在雜波干擾的戶外環境中,能良好地去除雜波檢測得到目標的距離信息。傳感器的的分辨率可達1cm,可測距離長達5.0米。該超聲波傳感器還有具有高性能,小巧,緊湊,低成本,易于使用和輕便的特點。同時,它在電池供電的物聯網智能設備領域中也得到了廣泛的應用。
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