Waarom ultrasoniese sensors gebruik vir motorontwerpbystand? (2)

Ontleding van interferensiefaktore en maatreëls word getref

Een van die grootste nadele van die gebruik van veelvuldige sensors om ultrasoniese golwe parallel uit te stuur, is dat die interferensie ernstiger is, veral die seininterferensie tussen die sensors. Die belangrikste faktore wat inmenging veroorsaak, is soos volg:

1) Installasie fout van die arduino ultrasoniese sensors : Die opwekking van ultrasoniese golwe is die meganiese vibrasie van die piëzo-elektriese kristal, en die verbinding tussen die stuur- en ontvangsensors is maklik om steuring te veroorsaak; as die sensor en die grond skuins of te laag geïnstalleer is, is die ontvangsensor maklik om te ontvang. Die gereflekteerde golf van die grond veroorsaak dat die MCU onderbreek.

2) Die invloed van ultrasoniese sylob: Nadat die transmissiegolf verby is, is die eerste golf wat deur die ontvangsensor ontvang word die oorspraak deur golf, wat die bundelsylob van die nabye bron is of direk die ontvangende transducer bereik deur diffraksie deur die transducer transducer Veroorsaak deur die toestel [3]. Daarom, wanneer die ultrasoniese sensor geïnstalleer word, moet die afstand tussen die twee probes groter as 3 cm wees.

3) Ultrasoniese oorblywende vibrasie-interferensie: Die sendersensor gee elke keer 8 stelle ultrasoniese golwe uit, elk met 5 ~ 8 golfvorms. Wanneer die hindernis relatief naby is, kan die eerste stel golfvorms die MCU-onderbreking aktiveer. In hierdie geval is die ultrasoniese golf wat uitgestraal kan word wanneer jy die onderbreking verlaat nie heeltemal verswak nie. Wanneer die onderbreking die volgende keer aangeskakel word, sal die MCU-onderbreking onmiddellik geaktiveer word, wat steuringsdata tot gevolg het.

4) Ultrasoniese kruisinterferensie: Meerkanaalsensors stuur parallel, die gereflekteerde ultrasoniese golwe wat deur die ontvangsensor ontvang word, mag dalk nie deur die ooreenstemmende uitsaaisensor uitgestraal word nie, en die seine tussen die sensors is nie gesinchroniseer nie, sodat dit maklik is om die meettyd onakkuraat te veroorsaak. Baie interferensiedata wat in die eksperiment verskyn het, word deur hierdie rede veroorsaak.

Ten einde die na-vibrasie en kruis-interferensie van die te beskerm ultrasoniese afstandsensors , die enkelskyfie-mikrorekenaar neem die laevlak sneller-onderbrekingsmodus aan, en die ultrasoniese transmissie word in die onderbrekingsdienssubroetine gestop. Nadat die MCU die onderbreking geaktiveer het, gedurende die tydperk wanneer die ontvangssensor die gereflekteerde golf kan ontvang, is dit siklies uitgevoer in die onderbrekingsdienssubroetine, en wag vir die gereflekteerde ultrasoniese golf om te verswak totdat dit nie deur die stelsel herken kan word voordat dit die onderbreking verlaat nie.

Eksperimentele kalibrasie

Die blinde sone van die afstandstelsel is 10 cm. Aangesien die hindernisvermydingsmaatreëls getref word wanneer die robot gestel is om 40~50cm weg van die hindernis in die program te wees, sal die blinde sone van die afstandstelsel nie die hindernisvermyding van die robot beïnvloed nie. Installeer die afstandstelsel op die robot, en gebruik 'n plastiekstaaf met 'n radius van 1 cm om voor die robot te beweeg om die sensitiwiteit van die afstandstelsel punt vir punt op te spoor. Die waarnemingspunt word gekies op 'n reguit lyn parallel met die ultrasoniese sensor, met die middellyn van die twee sensors as die middelpunt, 'n punt word elke 5cm na beide kante gekies, en 4 punte word aan elke kant gekies. Uit die metingsresultate kan gesien word dat die meetfout van die linkerpad en die middelpad binne 2% is, en die fout van die regterpad is te groot. Hierdie verskil hou verband met die installasie akkuraatheid van die sensor. Daarbenewens kan die werkverrigting van die sensor ook hierdie verskil veroorsaak. Daarbenewens word die gemete verwysingswaarde 40 verkry deur visuele inspeksie, en hierdie metingsfout sal ook die foutanalise van die meetresultaat beïnvloed.

Volgens bogenoemde meetmetode word die sensitiwiteit van die afstandstelsel punt vir punt opgespoor, en die meetbereik van die ultrasoniese diepte sensor

verkry kan word. Uit die meetbereik van die eksperimentele kalibrasie word 'n klein area van die afstandstelsel nie opgespoor nie. Dit word hoofsaaklik beïnvloed deur die straalhoek van die sensor. Vir teikens wat nie loodreg op die uitstuurstraal is nie, kan die sensor met 'n groot straalhoek sterker eggo's verkry. Sein, en hoe smaller die straalhoek, hoe voordeliger is dit om die interferensie van verstrooide golwe te verminder. Dit is baie nodig om 'n sensor met 'n geskikte straalhoek vir omni-rigting meting te kies. Die eksperimentele resultate toon dat die afstandstelsel binne die veilige afstand van die robot die omgewingstoestande voor hom in alle rigtings en akkuraat kan opspoor, en die metingsdata sal nie inmeng met die hindernisvermydingsbehoeftes van die robot nie.

4 Gevolgtrekking

In hierdie vraestel word 'n hoëprestasie-robot-afstandstelsel ontwerp, wat veelvuldige sensors gebruik om parallel te werk, wat die intydse werkverrigting van afstandwydte verbeter, en effektief stelselinterferensie beskerm om aan die vereistes van mobiele robotvermyding te voldoen. As die stelsel verbeter word, kan dit ontwerp word as 'n motor-omkeerradar om die veiligheidsverrigting van die motor te verbeter.

Ten einde die tekortkominge in ultrasoniese posisionering en navigasie op te los, bied hierdie artikel 'n oplossing vir die ultrasoniese sensor-MB1004. Hierdie sensor is 'n nabyheidsensor met hoë- en laevlak-alarmseinuitvoer. Die meetbare reikafstand kan 213cm bereik, wat geskik is vir voetgangeropsporing en parkering. Opsporing, ens. Wanneer 'n voetganger die opsporingsreeks betree, sal MB1004 'n alarmsein van lae vlak tot hoë vlak uitstuur. Terselfdertyd het dit ook die funksie om die spesifieke afstand van die teiken uit te voer, en die afstanddata deur RS232 uit te voer. MB1004 is 'n baie lae-koste ultrasoniese sensor vir menslike opsporing. Dit is ook geskik vir nabygeleë area opsporing, voetganger opsporing, hutte / kiosks, outomatiese robot navigasie, outonome navigasie, multi-sensor skikkings, naby-afstand opsporing en ander velde.