Aplikace ultrazvukového senzoru v robotické automatické navigaci

Autonomní určování polohy a navigace robotů ultrazvukový snímač hladiny je jednoduchý, ale pro dosažení skutečné automatické automatické navigace musí být založen na kombinaci mapových dat + algoritmu; Navigaci robota lze rozdělit do tří částí, včetně polohování, mapování a řízení pohybu. Co musí autonomní navigace vyřešit, je autonomní interakce mezi inteligentními mobilními roboty a prostředím, zejména autonomní pohyb point-to-point, který vyžaduje větší technickou podporu.

Jak všichni víme, mravenci a včely jsou vynikajícími navigátory v říši zvířat. Saharští mravenci mohou hledat potravu a přežít v drsných podmínkách nad 60 °C. V tomto extrémním prostředí nemohou použít feromon ke sledování své dlouhé vzdálenosti zpět do hnízda jako ostatní mravenci. Místo toho používají biologický výpočet nazývaný integrace cesty. Používají kompas jasu oblohy (jejich způsob zobrazení jasu a barvy oblohy se velmi liší od lidských a metrologických podnětů k odhadu aktuální polohy. Integraci cesty lze použít nejen k bezpečnému návratu do hnízda, ale také k naučení takzvané vektorové paměti. Ukázalo se, že tyto paměti jsou dostačující pro mravenci a včely k vytváření cílené navigace. Protože tyto schopnosti ultrazvukový snímač vzdálenosti může umožnit mravencům a včelám navigovat stovky kilometrů, tento řídicí systém má velký potenciál při použití zařízení s umělým agentem.

 

S rozvojem technologické automatizace se lidé spoléhají na strojové učení a vektorové navigační systémy inspirované hmyzem. Zařízení agentů mohou dosáhnout klíčových míst, aniž by se spoléhali na GPS k dosažení skutečné automatizace. Robot může využít informace získané kamerami a dalšími senzory, aby se naučil, jak se samostatně navigovat na základě senzorických podnětů z okolí.

 

Efektivní vyhýbání se překážkám

 

Na základě hlubokého učení detekce částí lidského těla na základě obrazu můžeme vidět, že se dítě pohybuje před robotem, což může robotovi překážet. Robot potřebuje rozpoznat, zda se jedná o člověka nebo kolo. Proto detekce a rozpoznávání částí lidského těla nevyžaduje pouze lidar, Fúze dat z více senzorů je také potřebná k dosažení účinného vyhýbání se překážkám a autonomní navigace. Dva typy ultrazvukových senzorů používané pro automatickou navigaci robotů. Ultrazvukový snímač vyhýbání se překážkám je ultrazvukový snímač s vysokým rozlišením (1 mm), vysoce přesným a nízkoenergetickým. Je navržen tak, aby se vypořádal nejen s rušivým šumem, ale také aby odolával rušení šumem. A pro cíle různých velikostí a různých napájecích napětí byla provedena kompenzace citlivosti. Má také standardní vnitřní teplotní kompenzaci, díky které jsou naměřené údaje o vzdálenosti přesnější. Při použití ve vnitřním prostředí se jedná o velmi dobré levné řešení!

 

Bezkontaktní ultrazvukový senzor je vysoce přesný ultrazvukový senzor s nízkým výkonem a vysokým rozlišením (1 mm). Je navržen tak, aby se vypořádal nejen s rušivým šumem, ale také aby odolával rušení šumem. A pro cíle různých velikostí a různých napájecích napětí byla provedena kompenzace citlivosti. Má také standardní vnitřní teplotní kompenzaci a volitelnou externí teplotní kompenzaci, díky čemuž jsou naměřené údaje o vzdálenosti přesnější. Přímý výstup přesných odečtů vzdálenosti šetří prostředky MCU a je vhodnější pro použití v robotice.

 

Ultrazvuková polohovací navigace

Princip fungování ultrazvukového určování polohy a navigace spočívá v tom, že ultrazvukový senzor vysílá ultrazvukové vlny ze sondy vysílače a ultrazvukové vlny narážejí na překážky v médiu a vracejí se do přijímacího zařízení. Přijetím ultrazvukového odrazového signálu, který sám vysílá, a výpočtem vzdálenosti šíření podle časového rozdílu mezi ultrazvukovým vyzařováním a příjmem ozvěny a rychlostí šíření lze získat vzdálenost od překážky k robotu, to znamená vzorec: S=Tv/2 kde T – časový rozdíl mezi ultrazvukovým vysíláním a příjmem; v—rychlost vlny šíření ultrazvuku v médiu.

výhoda:

nízké náklady

Dokáže rozpoznat objekty, které nemohou být rozpoznány infračervenými senzory, jako jsou sklo, zrcadla, černá tělesa a další překážky;

 

Nevýhody:

Snadno jej ovlivňuje počasí, okolní prostředí (zrcadlový odraz nebo omezený úhel paprsku), stejně jako stín překážek, drsné povrchy a další vnější prostředí; protože vzdálenost šíření ultrazvukových vln ve vzduchu je relativně krátká, rozsah použití je malý a měření vzdálenosti je relativně malé a krátká rychlost snímání a špatná přesnost navigace.