रोबोट स्वचालित नेविगेशन में अल्ट्रासोनिक सेंसर का अनुप्रयोग

रोबोट की स्वायत्त स्थिति और नेविगेशन अल्ट्रासोनिक स्तर सेंसर सरल है, लेकिन वास्तविक स्वचालित स्वचालित नेविगेशन प्राप्त करने के लिए इसे मानचित्र डेटा + एल्गोरिदम के संयोजन पर आधारित होना आवश्यक है; रोबोट नेविगेशन को तीन भागों में विभाजित किया जा सकता है, जिसमें पोजिशनिंग, मैपिंग और मोशन कंट्रोल शामिल हैं। स्वायत्त नेविगेशन को बुद्धिमान मोबाइल रोबोट और पर्यावरण के बीच स्वायत्त बातचीत को हल करने की आवश्यकता है, विशेष रूप से बिंदु-से-बिंदु स्वायत्त आंदोलन, जिसके लिए अधिक तकनीकी सहायता की आवश्यकता होती है।

जैसा कि हम सभी जानते हैं, जानवरों के साम्राज्य में चींटियाँ और मधुमक्खियाँ उत्कृष्ट नाविक हैं। सहारा चींटियाँ 60°C से ऊपर की कठोर परिस्थितियों में भी भोजन ढूंढ सकती हैं और जीवित रह सकती हैं। इस चरम वातावरण में, वे अन्य चींटियों की तरह घोंसले तक अपनी लंबी दूरी का पता लगाने के लिए फेरोमोन का उपयोग नहीं कर सकते हैं। इसके बजाय, वे पथ एकीकरण नामक जैविक गणना का उपयोग करते हैं। वे आकाश चमक कम्पास का उपयोग करते हैं (आकाश की चमक और रंग को देखने का उनका तरीका वर्तमान स्थिति का अनुमान लगाने के लिए मनुष्यों और मेट्रोलॉजिकल उत्तेजनाओं से बहुत अलग है। पथ एकीकरण का उपयोग न केवल घोंसले में सुरक्षित रूप से लौटने के लिए किया जा सकता है, बल्कि तथाकथित वेक्टर मेमोरी सीखने में भी मदद के लिए किया जा सकता है। इन यादों को चींटियों और मधुमक्खियों के लिए लक्ष्य-उन्मुख नेविगेशन उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त दिखाया गया है। क्योंकि ये क्षमताएं अल्ट्रासोनिक दूरी ट्रांसड्यूसर चींटियों और मधुमक्खियों को सैकड़ों मील तक नेविगेट करने की अनुमति दे सकता है, इस नियंत्रण प्रणाली में कृत्रिम एजेंट उपकरण के अनुप्रयोग में काफी संभावनाएं हैं।

 

तकनीकी स्वचालन के विकास के साथ, मनुष्य मशीन लर्निंग और कीड़ों से प्रेरित वेक्टर-आधारित नेविगेशन सिस्टम पर भरोसा करते हैं। वास्तविक स्वचालन प्राप्त करने के लिए एजेंट उपकरण जीपीएस पर निर्भर हुए बिना प्रमुख स्थानों तक पहुंच सकते हैं। रोबोट पर्यावरणीय संवेदी संकेतों के आधार पर स्वतंत्र रूप से नेविगेट करना सीखने के लिए कैमरों और अन्य सेंसरों द्वारा प्राप्त जानकारी का उपयोग कर सकता है।

 

प्रभावी बाधा निवारण

 

मानव शरीर के अंगों की छवि-आधारित पहचान की गहन शिक्षा के आधार पर, हम देख सकते हैं कि बच्चा रोबोट के सामने घूम रहा है, जो रोबोट को बाधित कर सकता है। रोबोट को यह पहचानना होगा कि यह इंसान है या साइकिल। इसलिए, मानव शरीर के अंगों का पता लगाने और पहचानने के लिए न केवल लिडार की आवश्यकता होती है, बल्कि प्रभावी बाधा निवारण और स्वायत्त नेविगेशन को प्राप्त करने के लिए मल्टी-सेंसर डेटा के संलयन की भी आवश्यकता होती है। स्वचालित रोबोट नेविगेशन के लिए दो प्रकार के अल्ट्रासोनिक सेंसर का उपयोग किया जाता है। अल्ट्रासोनिक बाधा बचाव सेंसर एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन (1 मिमी), उच्च-परिशुद्धता और कम-शक्ति वाला अल्ट्रासोनिक सेंसर है। इसे न केवल हस्तक्षेप शोर से निपटने के लिए, बल्कि शोर हस्तक्षेप का विरोध करने के लिए भी डिज़ाइन किया गया है। और विभिन्न आकारों और अलग-अलग आपूर्ति वोल्टेज के लक्ष्यों के लिए, संवेदनशीलता मुआवजा बनाया गया है। इसमें मानक आंतरिक तापमान मुआवजा भी है, जो मापी गई दूरी के डेटा को अधिक सटीक बनाता है। इनडोर वातावरण में उपयोग किया जाने वाला, यह एक बहुत अच्छा कम लागत वाला समाधान है!

 

गैर संपर्क अल्ट्रासोनिक सेंसर एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन (1 मिमी), उच्च-परिशुद्धता, कम-शक्ति अल्ट्रासोनिक सेंसर है। इसे न केवल हस्तक्षेप शोर से निपटने के लिए, बल्कि शोर हस्तक्षेप का विरोध करने के लिए भी डिज़ाइन किया गया है। और विभिन्न आकारों और अलग-अलग आपूर्ति वोल्टेज के लक्ष्यों के लिए, संवेदनशीलता मुआवजा बनाया गया है। इसमें मानक आंतरिक तापमान मुआवजा और वैकल्पिक बाहरी तापमान मुआवजा भी है, जो मापी गई दूरी के डेटा को अधिक सटीक बनाता है। सटीक दूरी रीडिंग का प्रत्यक्ष आउटपुट एमसीयू संसाधनों को बचाता है और रोबोटिक्स में उपयोग के लिए अधिक उपयुक्त है।

 

अल्ट्रासोनिक पोजिशनिंग नेविगेशन

अल्ट्रासोनिक पोजिशनिंग और नेविगेशन का कार्य सिद्धांत यह है कि अल्ट्रासोनिक सेंसर ट्रांसमीटर जांच से अल्ट्रासोनिक तरंगों का उत्सर्जन करता है, और अल्ट्रासोनिक तरंगें माध्यम में बाधाओं का सामना करती हैं और प्राप्त डिवाइस पर लौट आती हैं। स्वयं द्वारा उत्सर्जित अल्ट्रासोनिक प्रतिबिंब संकेत प्राप्त करके, और अल्ट्रासोनिक उत्सर्जन और प्रतिध्वनि रिसेप्शन और प्रसार गति के बीच समय अंतर के अनुसार प्रसार दूरी की गणना करके, बाधा से रोबोट तक की दूरी प्राप्त की जा सकती है, अर्थात, सूत्र: एस = टीवी / 2 जहां टी - अल्ट्रासोनिक ट्रांसमिशन और रिसेप्शन के बीच का समय अंतर; v- माध्यम में अल्ट्रासोनिक प्रसार की तरंग गति।

फ़ायदा:

कम लागत

यह उन वस्तुओं को पहचान सकता है जिन्हें इन्फ्रारेड सेंसर द्वारा नहीं पहचाना जा सकता है, जैसे कांच, दर्पण, काले शरीर और अन्य बाधाएं;

 

नुकसान:

यह मौसम, आसपास के वातावरण (स्पेक्युलर प्रतिबिंब या सीमित बीम कोण), साथ ही बाधाओं की छाया, खुरदरी सतहों और अन्य बाहरी वातावरण से आसानी से प्रभावित होता है; क्योंकि हवा में अल्ट्रासोनिक तरंगों की प्रसार दूरी अपेक्षाकृत कम है, अनुप्रयोग सीमा छोटी है और दूरी माप अपेक्षाकृत छोटा है और अधिग्रहण की गति कम है और नेविगेशन सटीकता खराब है।