Anwendung des Ultraschall-Sensors In Roboter-Detection-System

- Mar 22, 2018-

Mit dem Ziel, den Prozess der autonome mobile Roboter Navigation entlang der Wand, ist ein Detektionssystem, bestehend aus einem Transceiver integriert Ultraschall-Sensor und einem Schrittmotor konzipiert. Die Struktur sowie Hard- und Software Design dieses Systems einzuführen. Das Experiment zusammengefasst den Einfluss der Größe der Einfallswinkel der Ultraschall Strahl und das Ziel auf die Stabilität der reichen. Die Methode der Suche nach dem nächsten Punkt von der Wand wurde vorgeschlagen und auf die Korrektur der Pose des mobilen Roboters selbst angewendet, und es wurde auf die ökologische Erkennung des mobilen Roboters angewendet.

 

Eine der wichtigsten Aufgaben für mobile Roboter, autonomen Verhalten zu gewinnen ist, wissen über die Umwelt zu erwerben. Dies geschieht durch die Messung mit unterschiedlichen Sensoren und aussagekräftige Informationen aus diesen Messungen zu extrahieren. Vision, Infrarot, laser, Ultraschall und andere Sensoren in mobile Roboter angewendet wurden. Ultraschall-Sensoren haben in den mobilen Roboter sensing-System durch ihre hohe Wirtschaftlichkeit und einfacher Hardware-Implementierung verbreitet wurde. Ultraschall-Sensoren haben jedoch auch gewisse Einschränkungen, vor allem auf großen Abstrahlwinkel, schlechte Richtwirkung und instabilen Bereich Messung (in nicht-vertikale Reflexionen). Daher sind mehrere Ultraschall-Sensoren oder andere Sensoren oft verwendet, um zu kompensieren. Um die Mängel des Ultraschall-Sensors selbst ausgleichen und verbessern ihre Fähigkeit, Informationen über die Umwelt zu erhalten, entwirft dieses Papier ein Detektionssystem, bestehend aus einem integrierten Ultraschall-Sensor und einem Schrittmotor.

 

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Das Grundprinzip der ein Ultraschall-Sensor ist ein Wellenpaket (Ultraschall) Druck senden und Messen Sie die Zeit, die es, bis das Wellenpaket dauert zu übertragen und an den Empfänger zurück.

 

Wo L ist der Abstand des Ziels von der Ultraschall-Sensor; c ist die Geschwindigkeit der Ultraschallwelle (zur Vereinfachung der Erklärung, die Abstände, die diskutiert in der anschließenden Diskussion nicht betrachten die Geschwindigkeit der Welle durch die Temperatur beeinflusst); t ist die Zeitspanne von der Übertragung an der Rezeption.

 

Da mit Ultraschall Abstandsmessung ist keine Punktmessung. Ultraschall-Sensoren haben eine gewisse Verbreitung Merkmale und abgestrahlte Ultraschallenergie konzentriert sich hauptsächlich auf die Hauptkeule, wellig Dämpfung entlang beider Seiten der Hauptwelle Achse und eine Verbreitung Winkel von etwa 30 [deg.]. In der Tat basiert mehr zeiteffizient die Berechnung der Gleichung (1) auf den Erfolg des Ultraschalls, die vertikale Spiegelung im Namen. Allerdings ist es schwierig für den mobilen Roboter zur Gewährleistung der Stabilität der eigenen Bewegung Haltung. Der Ultraschallsensor wird verwendet, um das Nachweisverfahren der mobilen Roboterkörper zu beheben. Wenn der mobile Roboter aus der parallelen Wand abweicht, ist das Erkennungssystem oft schwierig, die tatsächliche Entfernung zu erhalten. Darüber hinaus die Divergenz Merkmale von Ultraschallwellen nur informieren Sie die Entfernung des Hindernisses Ziel angewandt auf die Messung von Hindernissen und können nicht die Richtung und die Informationen der Grenze des Ziels zur Verfügung stellen. Diese Mängel haben stark eingeschränkt, die praktische Anwendung und Förderung von Ultraschall-Sensoren.

 

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