Miksi käyttää ultraääniantureita autosuunnittelun avuksi? (2)

Häiriötekijöitä ja toimenpiteitä analysoidaan

Yksi suurimmista haitoista, kun käytetään useita antureita ultraääniaaltojen lähettämiseen rinnakkain, on se, että häiriöt ovat vakavampia, erityisesti anturien välinen signaalihäiriö. Tärkeimmät häiriöitä aiheuttavat tekijät ovat seuraavat:

1) Asennusvirhe arduino-ultraäänianturit : Ultraääniaaltojen synnyttäminen on pietsosähköisen kiteen mekaanista värähtelyä, ja lähettävän ja vastaanottavan anturin välinen yhteys on helppo aiheuttaa häiriöitä; jos anturi ja maa ovat vinossa tai asennettu liian alas, vastaanottava anturi on helppo vastaanottaa. Maasta heijastuva aalto laukaisee MCU:n keskeytyksen.

2) Ultraäänisivukeilan vaikutus: Kun lähetysaalto on ohi, ensimmäinen vastaanottavan anturin vastaanottama aalto on ylikuuluva aalto, joka on lähilähteen säteen sivukeila tai saavuttaa suoraan vastaanottavan muuntimen lähettävän anturin diffraktiolla Laitteen aiheuttama [3]. Siksi ultraäänianturia asennettaessa kahden anturin välisen etäisyyden tulee olla yli 3 cm.

3) Ultraäänijäännösvärähtelyhäiriöt: Lähetinanturi lähettää joka kerta 8 sarjaa ultraääniaaltoja, jokaisessa 5–8 aaltomuotoa. Kun este on suhteellisen lähellä, ensimmäinen aaltomuotosarja voi laukaista MCU-keskeytyksen. Tässä tapauksessa keskeytyksestä poistuttaessa mahdollisesti säteilevää ultraääniaaltoa ei ole täysin vaimennettu. Kun keskeytys kytketään päälle seuraavan kerran, MCU-keskeytys laukeaa välittömästi, mikä johtaa häiriötietoihin.

4) Ultraääniristihäiriöt: Monikanavaiset anturit lähettävät rinnakkain, vastaanottavan anturin vastaanottamia heijastuneita ultraääniaaltoja ei välttämättä lähetä vastaava lähettävä anturi ja anturien väliset signaalit eivät ole synkronoituja, joten on helppo aiheuttaa mittausajan epätarkkuutta. Monet kokeessa ilmestyneet häiriötiedot johtuvat tästä syystä.

Suojatakseen jälkivärähtelyä ja ristikkäisiä häiriöitä ultraäänietäisyysanturit , yksisiruinen mikrotietokone ottaa käyttöön matalan tason liipaisukeskeytystilan, ja ultraäänilähetys pysäytetään keskeytyspalvelun aliohjelmassa. Sen jälkeen, kun MCU laukaisee keskeytyksen, aikana, jolloin vastaanottava anturi voi vastaanottaa heijastuneen aallon, se on suoritettu syklisesti keskeytyspalvelun aliohjelmassa odottaen heijastuneen ultraääniaallon vaimenemista, kunnes järjestelmä ei pysty tunnistamaan sitä ennen keskeytyksestä poistumista.

Kokeellinen kalibrointi

Mittausjärjestelmän sokea alue on 10 cm. Koska esteen välttämistoimenpiteet suoritetaan, kun robotti on asetettu 40–50 cm:n etäisyydelle ohjelmassa olevasta esteestä, mittausjärjestelmän sokea alue ei vaikuta robotin esteen välttämiseen. Asenna mittausjärjestelmä robottiin ja käytä muovisauvaa, jonka säde on 1 cm, liikkuaksesi robotin edessä havaitaksesi mittausjärjestelmän herkkyys piste pisteeltä. Tunnistuspiste valitaan suoralta linjalta, joka on yhdensuuntainen ultraäänianturin kanssa, jolloin kahden anturin keskiviiva on keskipiste, piste valitaan 5 cm:n välein molemmilta puolilta ja 4 pistettä kummaltakin puolelta. Mittaustuloksista näkyy, että vasemman tien ja keskitien mittausvirhe on 2 % sisällä ja oikean tien virhe on liian suuri. Tämä ero liittyy anturin asennustarkkuuteen. Lisäksi anturin suorituskyky voi myös aiheuttaa tämän eron. Lisäksi mitattu viitearvo 40 saadaan silmämääräisellä tarkastuksella, ja tämä mittausvirhe vaikuttaa myös mittaustuloksen virheanalyysiin.

Yllä olevan mittausmenetelmän mukaan mittausjärjestelmän herkkyys havaitaan piste pisteeltä ja mittausalueen mittausalue. ultraääni syvyysanturi

voidaan saada. Kokeellisen kalibroinnin mittausalueelta ei havaita pientä aluetta mittausjärjestelmästä. Tähän vaikuttaa pääasiassa anturin sädekulma. Kohteisiin, jotka eivät ole kohtisuorassa lähettävään säteeseen nähden, suurella sädekulmalla varustettu anturi voi saada voimakkaampia kaikuja. Signaali, ja mitä kapeampi säteen kulma on, sitä hyödyllisempää on vähentää haja-aaltojen häiriöitä. Monisuuntaiseen mittaukseen on erittäin tärkeää valita anturi, jolla on sopiva sädekulma. Kokeelliset tulokset osoittavat, että robotin turvallisella etäisyydellä mittausjärjestelmä pystyy havaitsemaan sen edessä olevat ympäristöolosuhteet kaikkiin suuntiin ja tarkasti, eivätkä mittaustiedot häiritse robotin esteiden välttämistarpeita.

4 Johtopäätös

Tässä artikkelissa suunnitellaan tehokas robotin etäisyysmittausjärjestelmä, joka käyttää useita antureita työskentelemään rinnakkain, mikä parantaa etäisyysmittauksen reaaliaikaista suorituskykyä ja suojaa tehokkaasti järjestelmän häiriöiltä mobiilirobotin välttämisen vaatimusten mukaisesti. Jos järjestelmää parannetaan, se voidaan suunnitella auton peruutustutkaksi parantamaan auton turvallisuutta.

Ultraäänipaikannuksessa ja navigoinnissa esiintyvien puutteiden ratkaisemiseksi tämä artikkeli tarjoaa ratkaisun ultraäänianturille-MB1004. Tämä anturi on läheisyysanturi, jossa on korkean ja matalan tason hälytyssignaalilähtö. Mittausalue voi olla 213 cm, mikä sopii jalankulkijoiden havaitsemiseen ja pysäköintiin. Tunnistus jne. Kun jalankulkija tulee havaintoalueelle, MB1004 lähettää hälytyssignaalin matalalta tasolta korkealle tasolle. Samalla sillä on myös toiminto, joka tulostaa kohteen tietyn etäisyyden ja lähettää etäisyystiedot RS232:n kautta. MB1004 on erittäin edullinen ultraäänianturi ihmisen havaitsemiseen. Se soveltuu myös läheisyysalueiden havainnointiin, jalankulkijoiden havainnointiin, kopeihin/kioskeihin, automaattiseen robottinavigointiin, autonomiseen navigointiin, monianturiryhmiin, lähietäisyyden havaitsemiseen ja muihin kenttiin.