التفاصيل التي يتم فيها استخدام أجهزة استشعار تجنب العوائق بالموجات فوق الصوتية

في السنوات الأخيرة، ومع تطور الروبوتات المتنقلة والمركبات غير المأهولة والطائرات بدون طيار، زاد الطلب على أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية لتجنب العوائق. تشتمل أجهزة الاستشعار التقليدية بالموجات فوق الصوتية التي يمكن استخدامها لتجنب العوائق على رادار الموجات المليمترية، والليدار، وأجهزة استشعار الرؤية الثنائية، وأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية، وأجهزة تحديد المدى بالأشعة تحت الحمراء، وأجهزة تحديد المدى بالليزر، وأجهزة استشعار الانعكاس الكهروضوئي المنتشر، وأجهزة استشعار الرؤية، وما إلى ذلك. سأستخدم هذه المقالة لمعرفة مكان استخدام مستشعر تجنب العوائق بالموجات فوق الصوتية.

مبدأ مستشعر تجنب العوائق بالموجات فوق الصوتية. الموجات فوق الصوتية هي في الواقع نوع من الموجات الصوتية. نظرًا لأن التردد أعلى من 20 كيلو هرتز، فهو غير مسموع للأذن البشرية وله اتجاهية أقوى. 

مبدأ مستشعر النطاق بالموجات فوق الصوتية أبسط من الأشعة تحت الحمراء، لأن الموجات الصوتية سوف تنعكس عندما تواجه عوائق، وسرعة الموجات الصوتية معروفة، لذلك تحتاج فقط إلى معرفة الفارق الزمني بين الإرسال والاستقبال، يمكنك بسهولة حساب مسافة القياس، ثم الجمع بين جهاز الإرسال والاستقبال ويمكن حساب المسافة الفعلية للعائق كما هو موضح في الشكل أدناه. 

مستشعر المدى بالموجات فوق الصوتية أرخص من مستشعر المدى بالأشعة تحت الحمراء، كما أن سرعة ودقة الاستشعار المقابلة أقل جودة أيضًا. وبالمثل، نظرًا للحاجة إلى إصدار موجات صوتية بشكل فعال، بالنسبة للعوائق البعيدة جدًا، ستنخفض الدقة أيضًا مع توهين الموجات الصوتية. بالإضافة إلى ذلك، لن تعمل الموجات فوق الصوتية مع الأجسام التي تمتص الموجات الصوتية مثل الإسفنج أو تحت تداخل الرياح القوية. يتم توفير جهازي استشعار لتجنب العوائق بالموجات فوق الصوتية، ويمكن تطبيقهما بشكل جيد في مجالات الروبوتات والمركبات غير المأهولة والطائرات بدون طيار.

هم جهاز استشعار تجنب العوائق بالموجات فوق الصوتية. مستشعر تجنب العوائق بالموجات فوق الصوتية عبارة عن مستشعر بالموجات فوق الصوتية عالي الدقة وعالي الدقة ومنخفض الطاقة. إنه مصمم ليس فقط للتعامل مع ضوضاء التداخل، ولكن أيضًا قدرة التداخل ضد الضوضاء. وبالنسبة للأهداف ذات الأحجام المختلفة وفولتية الإمداد المتفاوتة، فقد تم إجراء تعويض الحساسية. كما أن لديها تعويضًا قياسيًا لدرجة الحرارة الداخلية، مما يجعل بيانات مسافة القياس أكثر دقة. يُستخدم في البيئة الداخلية، وهو حل جيد جدًا ومنخفض التكلفة! وحدة استشعار تجنب العوائق بالموجات فوق الصوتية هي وحدة قياس المسافة تعتمد على مستشعر الموجات فوق الصوتية المدمج في جهاز الإرسال والاستقبال. من خلال قياس زمن طيران الموجات فوق الصوتية من الإرسال إلى الاستقبال، يمكن للوحدة اكتشاف الأشياء في نطاق 3 أمتار وإخراج إشارات المسافة من خلال واجهة UART. يتميز هذا المنتج بخصائص الحساسية العالية، وسرعة الاستجابة السريعة، والأداء الجيد ضد التدخل والاستقرار، ويستخدم على نطاق واسع في أنظمة تجنب العوائق لمختلف الروبوتات والطائرات بدون طيار والأجهزة الذكية. دعونا نتعلم المزيد عن الحلول التطبيقية لأجهزة استشعار تجنب العوائق بالموجات فوق الصوتية

يستخدم تطبيق مستشعر تجنب العوائق بالموجات فوق الصوتية في الطائرات بدون طيار تقنيات استشعار مختلفة لتحقيق الملاحة المستقلة واكتشاف الاصطدام. مع استمرار وظائف الطائرات بدون طيار في زيادة تكنولوجيا تجنب العوائق، كضمان لزيادة الطيران الآمن للطائرات بدون طيار، يتغير أيضًا مع تطور التكنولوجيا. 'وظيفة تجنب العوائق' كطائرة بدون طيار في عملية الطيران، تجمع معلومات حول البيئة المحيطة من خلال أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية، وقياس المسافة لإصدار تعليمات العمل المقابلة، وذلك لتحقيق وظيفة 'تجنب العوائق'، والتي تجلب الفوائد الأكثر مباشرة، أي أنه يمكن الآن تجنب بعض الاصطدامات الناجمة عن الإهمال البشري في الماضي من خلال وظيفة تجنب العوائق، والتي لا تضمن سلامة الطائرات بدون طيار فحسب، بل تتجنب أيضًا إلحاق الضرر بالأفراد والممتلكات المحيطة. بحيث يتم تحسين عتبة الطائرات بدون طيار بشكل أكبر. 

إن تطبيق روبوت استشعار تجنب العوائق بالموجات فوق الصوتية لتحديد المواقع والملاحة بشكل مستقل أمر بسيط، ولكنه يحتاج إلى أن يعتمد على مزيج من بيانات الخريطة + الخوارزمية لتحقيق التنقل التلقائي الحقيقي. مستشعر الموجات فوق الصوتية المستخدم في الروبوت هو وحدة إلكترونية، وتتراوح مسافة القياس بين 3 سم و400 سم. يمكن استخدامه لمساعدة الروبوتات على تجنب العوائق، أو لقياس المسافة ومشاريع تجنب العوائق في المشاريع الأخرى ذات الصلة. يمكن القول أن مستشعر الموجات فوق الصوتية المدمج يستخدم للكشف عن حالة عمل الروبوت نفسه، والمكون الأساسي للروبوت للكشف بذكاء عن بيئة العمل الخارجية وحالة الكائن. لا يمكنك الشعور بالقياس الموصوف فحسب، بل يمكن أيضًا تحويله إلى جهاز أو جهاز يمكن استخدامه لإخراج الإشارات وفقًا لقواعد معينة. نظرًا للاتجاهية القوية للموجات فوق الصوتية والمسافة الطويلة التي تنتقلها في الوسط، غالبًا ما تستخدم الموجات فوق الصوتية لقياس المسافة، مثل أجهزة تحديد المدى وأدوات قياس المستوى، وما إلى ذلك، والتي يمكن تحقيقها جميعًا بواسطة الموجات فوق الصوتية. غالبًا ما يكون الكشف بالموجات فوق الصوتية سريعًا ومريحًا وبسيطًا في الحساب وسهل التحكم في الوقت الفعلي ويمكن أن يلبي المتطلبات العملية الصناعية من حيث دقة القياس، لذلك تم استخدامه أيضًا على نطاق واسع في تطوير الروبوتات المحمولة.

تطبيق مستشعر تجنب العوائق بالموجات فوق الصوتية في AGV. في السنوات الأخيرة، مع الزيادة المستمرة في الخدمات اللوجستية والتعامل مع طلب السوق وتكاليف العمالة، وتوسيع نطاق المصنع، وابتكار نماذج الإدارة، وكفاءة العمل والتحكم في التكاليف والعديد من العوامل الأخرى، تحتاج وظائف وأنظمة منتجات AGV إلى تلبية تكيف العملاء العالي مع المنتجات بسرعة. الاحتياجات الجنسية. بالنسبة لبيئة المصنع المعقدة، سواء كان ذلك التشغيل اليدوي أو تشغيل الآلة، تعد السلامة مشكلة لا يمكن تجاهلها. وفقًا لتطبيق عربة AGV في المصنع، يرتبط نظام تجنب عوائق عربة AGV بشكل مباشر بسلامة عربة AGV أثناء التشغيل. ولذلك، يعد اكتشاف العوائق مشكلة أساسية في أبحاث مركبات الملاحة الآلية وشرطًا أساسيًا للتشغيل الآمن والعادي.

وفيما يتعلق بتجنب العوائق، فإن صناعة AGV هي الاعتبار الأساسي. يمكن تقسيم تجنب اصطدام AGV وتجنب العوائق إلى نوعين من التصميمات: أحدهما هو تصميم الاتصال، والذي يلعب دورًا في الحماية ضد الاصطدام. أجهزة استشعار الاتصال شائعة الاستخدام (مثل أجهزة الاستشعار الكهرضغطية والمفاتيح الميكانيكية) وما إلى ذلك) مثبتة في الجزء السفلي من جسم السيارة للكشف عن أجهزة الاستشعار الطرفية غير المتصلة (الأشعة تحت الحمراء والموجات فوق الصوتية والليزر وما إلى ذلك) للكشف عن الزوايا الميتة ولعب دور في الحماية العازلة؛ والثاني هو التصميم غير المتصل، والذي يلعب دورًا في تجنب العوائق. يتم عادةً تركيب أجهزة استشعار عدم الاتصال. يتم استخدام الأجزاء الأمامية والخلفية المرتفعة قليلاً من جسم السيارة لتجنب العوائق عندما تتحرك السيارة للأمام أو للخلف.

يستخدم مستشعر المسافة بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع في اكتشاف عقبات AGV نظرًا لسعره المنخفض ودقته العالية وقياسه المستقر وصغر حجمه. في التطبيقات المضادة للتصادم، يتمثل مبدأ مقاومة التصادم لأجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية في استخدام خصائص الموجات فوق الصوتية التي يمكن أن تنعكس عند مواجهة العوائق. وفقًا لوقت الرحلة ذهابًا وإيابًا للإرسال والاستقبال بالموجات فوق الصوتية وسرعة الصوت، يتم اكتشاف المسافة إلى العائق لمنع الاصطدام بالعوائق. نظرًا لأن الحزم المنبعثة من الموجات فوق الصوتية يتم إطلاقها في نطاق معين، فإن مقاومة الاصطدام بالموجات فوق الصوتية تعوض عيوب الليزر المضادة للتصادمات فقط في المستوى الأفقي المضاد للتصادم، مما يجعل الرافعة الشوكية الملاحية غير المسارية بالليزر أكثر شمولاً وأكثر أمانًا. وبما أن سرعة الموجات فوق الصوتية في الهواء مرتبطة بدرجة الحرارة والرطوبة، في قياس أكثر دقة، يجب أن تؤخذ التغيرات في درجة الحرارة والرطوبة وعوامل أخرى في الاعتبار.