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智能机器人超声波测距和避障的应用技术解决方案

作者:电应普 发布时间:2023-6-7 10:21:47 阅读次数:169

随着机器人技术的发展,自主移动机器人以其活性和智能性等特点,在人们的生产、生活中的应用来越广泛。自主移动机器人通过各种传感器系统感知外界环境和自身状态,在复杂的已知或者未知环境中自主移动并完成相应的任务。


智能机器人定义

在当代工业中,机器人指能自动执行任务的人造机器装置,用以取代或协助人类工作,一般会是机电装置,由计算机程序或是电子电路控制。包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫,机器车等)


智能机器人系统构成

硬件:

     智能感应模组        ——激光/摄像头/红外/超声波

     物联网通讯模块       ——与后台实时通讯,反应箱体状态

     电源管理         ——控制设备整体运行供电

     驱动管理         ——舵机模组,控制设备移动

软件:

     感应端采集        ——分析传感器采集到的数据,并对传感器进行控制

     数字化解析        ——分析产品的驱动、感应逻辑并控制设备工作

     后台管理端        ——产品功能调试端

     操作使用端        ——终端人员操作使用方



智能机器人应用目的

制造业需求:

     运行效率:通过采用智能化机器人代替简易人工操作,提高作业效率。

     成本投入:简化生产线工作流程,减少用人成本投入。

城市环境需求:

     环境清洁:道路智能清扫,专业消杀机器人应用

     智能服务:餐饮服务应用,公园展馆导游,居家互动型机器人



超声波在智能机器人中的作用

超声波测距传感器是属于非接触式的传感器检测,通过超声波换能器发射出的超声脉冲,通过空气传播到被测障碍物表面,经反射后再通过空气返回到超声波换能器,通过计算超声波发射和接收的时间来判断障碍物与换能器的实际距离。

 

应用差异:超声波传感器在机器人应用领域中仍处于核心领域,产品与激光、摄像头进行辅助配合满足客户端应用需求。


在多种探测手段中,超声波传感器系统由于具有成本低,安装方便,不易受电磁、光线、被测对象颜色、烟雾等影响,时间信息直观等特点,对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有定的适应能力,因此在移动机器人领域有着广泛用。

 

超声波在智能机器人中需要解决的问题

响应时间

机器人避障检测主要在移动过程中进行检测,因此需要产品能快速对产品检测到的物体进行实时输出,响应时间越快越好 

量程

机器人避障量程主要集中在近距离避障,通常距离会在2米以内,因此不需要大量程应用,但对最小探测距离值期望为越小越好 

波束

  传感器安装在靠地面较近,可能涉及误检测到地面,因此需要对波束角度管控有一定的要求



针对机器人避障应用,电应普提供的多款超声波测距传感器拥有IP67防护安全等级的超声波传感器,可以防护灰尘吸入,可以短暂浸泡。PVC材料封装,具有一定的抗腐蚀能力。

 

在存在杂波干扰的户外环境中,能良好地去除杂波检测得到目标的距离信息。传感器的的分辨率可达1cm,可测距离长达5.0米。该超声波传感器还有具有高性能,小巧,紧凑,低成本,易于使用和轻便的特点。同时,它在电池供电的物联网智能设备领域中也得到了广泛的应用。


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