Tecnologia anfíbia: aplicações terrestres para sonar subaquático

- Jun 03, 2019-


Quando se trata de rouquidão, a primeira reação de muitas pessoas é o sistema de navegação subaquática. De fato, a tecnologia de sonar deve ser gerada por detecção de alerta antecipado de alvo submarino. É uma espécie de características de propagação de ondas sonoras submersas, através da conversão eletroacústica e processamento de informação. Um dispositivo eletrônico que executa tarefas de detecção e comunicação subaquáticas. No entanto, o sonar não é objeto exclusivo de detecção subaquática. No ambiente terrestre, as pessoas sempre quiseram aplicar o sonar, mas até agora apenas avançaram lentamente no estágio inicial da emulação dos morcegos.


Amphibious technology terrestrial applications for underwater sonar


Há poucos dias, a Universidade de Tel Aviv disse que os pesquisadores desenvolveram um robô de terreno completamente autônomo chamado Robat, que pode fazer sons como morcegos e analisar ecos para identificar, desenhar e evitar obstáculos externos. O Robat é o primeiro robô autônomo, biologicamente semelhante a um morcego. O advento deste robô terreno, sem dúvida, adiciona uma nova coordenada para o círculo de tecnologia de sonar.


Tecnologia "anfíbia": aplicações terrestres para sonar subaquático


Por que as pessoas querem aplicar a tecnologia de sonar à água?

Este é um efeito físico muito simples. Normalmente, a velocidade de propagação do som em um sólido é maior que a velocidade de propagação em um líquido, e a velocidade de propagação em um líquido é maior que a velocidade de propagação em um gás. A portadora de trabalho do sonar é a onda sonora. A onda sonora viaja mais rápido na água, a energia decai lentamente e a posição de detecção não muda muito, o que é relativamente preciso.


No entanto, em vista das vantagens da tecnologia de sonar que abrange distância e anti-interferência, as pessoas têm tentado aplicar o sistema de sonar para aterrar robôs para gerar conceitos de visão de máquina e reconhecer a forma dos objetos circundantes. Mas o efeito de tal tentativa não é bom. Tecnicamente, ainda é difícil superar o problema de que os sons de alta frequência são atenuados pela influência da distância e da reflexão durante a propagação.


As pessoas estão ansiosas para desenvolver o "crânio" do sonar em um "sapo", e a coisa "animal" é naturalmente resolvida pelos animais. Através de observações de expectoração bioacústica de morcegos, pesquisas mostram que parte do órgão biossônico da cabeça do morcego (como a aurícula, tragus, etc.) se propagará no processo de propagação do sinal ultrassônico durante a propagação ultrassônica. Afeta o campo sonoro do lançamento do morcego.


Isso também dá às pessoas uma maneira de pensar. Se você pode extrair a trajetória do movimento da aurícula do morcego, realizar uma reconstrução tridimensional e aplicar esses "órgãos" ao robô, você pode resolver alguns problemas?


Se você usar o alto-falante ultra-sônico ou transmissor para criar a pronúncia "boca", use dois receptores ultra-sônicos para criar o rádio "aurícula" ou "Tin Screen", a pronúncia "boca" soa em uma freqüência constante e usa "aurícula" ou A "tela do ouvido" ajusta o sinal, afetando a distribuição da pressão sonora e a distribuição das ondas sonoras no ambiente externo, para que os robôs ativos no ambiente externo possam obter imagens de mapeamento em tempo real.


Na terra, os robôs sonares funcionam mais do que imaginamos. Impulsionados por novas tecnologias, como inteligência artificial, processamento de sinais e materiais de processo, e novas arquiteturas, como o MIMO, os sistemas de sonar estão se expandindo em função e desempenho. Seja robôs de varredura ou robôs de resgate, eles podem usar o sonar. Tecnologia para navegação.

O melhor exemplo é resolver o ponto de dor da previsão da produção agrícola. O sistema de sonar avalia o ambiente de crescimento das culturas através das características acústicas de diferentes objetos no jardim da cultura e usa algoritmos inteligentes para analisar e calcular os resultados das ondas sonoras. Previsões quantitativas sobre produção. Pesquisadores de Israel lançaram recentemente um novo projeto para prever a produção de culturas como frutas através do robô sonar "AGRYbot".


Radar, lidar, sonar ... A mola de direção automática está chegando?


Os morcegos são um grupo de animais. Geralmente, muitas espécies e um grande número de morcegos vivem em cavernas ou bosques. No caso do sul da China, pode haver dezenas de milhares de morcegos em uma caverna. . Em um ambiente complexo, não há confusão de sinal entre os morcegos. Estes morcegos continuarão a sair para comer à noite.


Os beneficiários deste recurso são, sem dúvida, os mais quentes sem motorista no momento.


Na unidade técnica de veículos não tripulados, a detecção, previsão e colisão de obstáculos em ambientes complexos ao ar livre sempre foram difíceis de estudar. Nesta fase, o método único de identificação de características de contorno tem baixa precisão e velocidade no processo de detecção e rastreamento de obstáculos dinâmicos, identificando os tipos de obstáculos dinâmicos, detectando e rastreando com precisão os obstáculos dinâmicos e prevendo obstáculos dinâmicos. O desempenho da trajetória não é satisfatório.


Tome como exemplo a tecnologia de radar a laser mais comumente usada na condução não tripulada. Lidar é muito afetado pelo clima durante o trabalho. O laser é menos atenuado em tempo claro e tem uma longa distância. Em chuva pesada, fumaça pesada, neblina densa e outras condições climáticas, a atenuação aumentará acentuadamente e a distância de propagação será afetada. Grande impacto. Por exemplo, um laser de CO2 com um comprimento de onda de trabalho de 10,6 μm é melhor para a transmissão atmosférica em todos os lasers, e a atenuação no mau tempo é seis vezes maior do que nos dias ensolarados. Além disso, a circulação atmosférica também fará com que o feixe de laser seja distorcido e agitado, o que afetará diretamente a precisão da medição do radar a laser.


Mesmo radares com distâncias maiores e preços mais altos enfrentam muitos problemas. Já em 2016, o radar foi aplicado pelo Tesla Autopilot 8.0, mas Tesla também declarou publicamente que, embora o radar como principal meio de detecção do piloto automático ajude a evitar acidentes de trânsito semelhantes, ele também tem a capacidade de detectar a clareza das pessoas. O grau não é tão bom quanto a câmera, o reconhecimento de objetos de madeira e plástico não está no lugar, e o reflexo do objeto de metal causa problemas, como receber erros de informação.


O sonar tem certas vantagens no reconhecimento de objetos diferentes. O sonar passivo no sonar também pode aceitar diretamente o ruído do ambiente externo ou outro trabalho mecânico, e a ocultação e a exclusividade são melhores. No entanto, as ondas ultra-sônicas emitidas pelos sensores de sonar frequentemente apresentam problemas de atenuação de energia na detecção de longa distância e são suscetíveis à reflexão especular.


Cada um deles tem suas próprias vantagens e desvantagens, e nenhum deles pode alcançar os melhores resultados. Se o radar ou o lidar é combinado com o sonar, ele pode melhorar a capacidade do veículo de detectar e julgar obstáculos, garantindo assim a precisão do roteamento e seleção do veículo e melhorando efetivamente a capacidade de adaptação de condução não tripulada a ambientes complexos. E capacidade de ajuste.


Por exemplo, quando o lidar é combinado com o sonar, o veículo viaja para frente e o sensor de sonar e o sensor a laser funcionam simultaneamente. Quando o sensor do sonar detecta um obstáculo na frente, ele deve ser combinado com o resultado da detecção do sensor a laser. Se os resultados dos dois ensaios estiverem de acordo com as características do obstáculo, as coordenadas do obstáculo são marcadas no campo de visão do veículo e várias vezes são detectadas. Quando a informação é consistente, a informação de distância e orientação do obstáculo é determinada e registrada, e então o veículo seleciona o caminho correto para continuar de acordo com a estratégia de seleção de caminho.


Quer se trate de radar, radar a laser ou tecnologia de sonar, os sensores artificiais ainda têm uma certa lacuna de desempenho em comparação com o biosenseamento de morcegos. Na biônica, ainda temos um longo caminho a percorrer. Mas, com os constantes esforços das pessoas, o tempo de chegada não-tripulado está chegando cada vez mais perto.


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