Aplicação do Sensor ultra-sônico em sistema de deteção de robô

- Mar 22, 2018-

Visando o processo de navegação de robôs móveis autónomos, ao longo da parede, foi concebido um sistema de detecção consiste em um sensor ultra-sônico transceptor integrado e um motor de passo. Apresente o projeto de hardware e software e estrutura deste sistema. O experimento resumiu a influência do tamanho do incidente ângulo de feixe ultra-sônico e o alvo sobre a estabilidade do que o vão. O método de procura para o ponto mais próximo da parede foi proposto e aplicado para a correção da pose do robô móvel em si, e foi aplicado para a detecção ambiental do robô móvel.

 

Uma das tarefas mais importantes para robôs móveis obter comportamento autónomo é adquirir conhecimentos sobre o meio ambiente. Isto é conseguido através de medição com diferentes sensores e extraindo informações significativas daquelas medidas. Visão, infravermelho, laser, ultra-som e outros sensores foram aplicados em robôs móveis. Sensores ultra-sônicos têm sido amplamente utilizados em um robô móvel sensoriamento sistema devido ao seu alto custo-eficácia e implementação de hardware simples. No entanto, sensores ultrassônicos também têm certas limitações, principalmente devido a ângulos de feixe grande, pobre diretividade e medição de intervalo instável (em reflexões não vertical). Portanto, vários sensores ultrassônicos ou outros sensores são frequentemente usados para compensar. A fim de compensar as deficiências do sensor ultra-sônico em si e melhorar sua capacidade de obter informações ambientais, este papel projeta um sistema de detecção consiste em um sensor ultra-sônico integrado e um motor de passo.

 

ultrasonic sensors for robot moving-1.jpg


O princípio básico de um sensor ultra-sônico é enviar um pacote de onda de pressão (ultra-som) e medir o tempo que leva para o pacote de onda transmitir e retornar para o receptor.

 

Onde L é a distância do alvo do sensor ultra-sônico; c é a velocidade da onda ultra-sônica (para manter a simplicidade da explicação, as distâncias discutidas na seguinte discussão não considere a velocidade da onda afetada pela temperatura); t é o intervalo de tempo de transmissão para recepção.

 

Porque medir distância com ultra-som não é uma ponto de medição. Sensores ultrassônicos tem uma certas características de difusão, e a energia ultra-sônica emitida concentra-se principalmente no lóbulo principal, ondulado atenuação ao longo de ambos os lados do eixo da onda principal e um ângulo de difusão de cerca de 30 [deg.]. Na verdade, quanto mais tempo-eficiente o cálculo da equação (1) é baseado no sucesso do ultra-som, a reflexão vertical no nome. No entanto, é difícil para o robô móvel garantir a estabilidade de sua própria postura de movimento. O sensor ultra-sônico é usado para corrigir o método de deteção do corpo robô móvel. Quando o robô móvel afasta-se da superfície da parede paralela, o sistema de detecção é muitas vezes difícil de obter a distância real. Além disso, as características de divergência das ondas ultra-sônicas só podem fornecer as informações de distância do obstáculo alvo quando aplicado à medição de obstáculos e não podem fornecer a direção e informações de limite de destino. Esses defeitos extremamente limitados a aplicação prática e promoção de sensores ultrassônicos.

 

Um par de:A tendência de desenvolvimento da indústria de sensores na China O próximo artigo:Sensores ultrassônicos são mais amplamente utilizados na medição de vazão de gás Natural