Primjena ultrazvučnog senzora u robotskoj automatskoj navigaciji

Autonomno pozicioniranje i navigacija robota ultrazvučni senzor razine je jednostavan, ali se mora temeljiti na kombinaciji kartografskih podataka + algoritma kako bi se postigla prava automatska automatska navigacija; navigacija robota može se podijeliti u tri dijela, uključujući pozicioniranje, mapiranje i kontrolu kretanja. Ono što autonomna navigacija treba riješiti je autonomna interakcija između inteligentnih mobilnih robota i okoliša, posebno autonomno kretanje od točke do točke, što zahtijeva više tehničke podrške.

Kao što svi znamo, mravi i pčele izvrsni su navigatori u životinjskom carstvu. Saharski mravi mogu tražiti hranu i preživjeti u teškim uvjetima iznad 60°C. U ovom ekstremnom okruženju, oni ne mogu koristiti feromone za praćenje svoje velike udaljenosti do gnijezda kao drugi mravi. Umjesto toga, koriste biološki izračun koji se zove integracija puta. Oni koriste kompas za svjetlinu neba (njihov način promatranja svjetline i boje neba uvelike se razlikuje od ljudskog i metroloških podražaja za procjenu trenutne pozicije. Integracija putanje može se koristiti ne samo za siguran povratak u gnijezdo, već i za pomoć pri učenju tzv. vektorske memorije. Ova sjećanja su se pokazala dostatnom za mrave i pčele da proizvedu ciljno usmjerenu navigaciju. Budući da ove mogućnosti Ultrazvučni pretvarač udaljenosti može omogućiti mravima i pčelama da pređu stotine milja, ovaj kontrolni sustav ima veliki potencijal u primjeni opreme za umjetna sredstva.

 

S razvojem tehnološke automatizacije, ljudi se oslanjaju na strojno učenje i vektorske navigacijske sustave inspirirane kukcima. Agentski uređaji mogu doseći ključne lokacije bez oslanjanja na GPS kako bi postigli pravu automatizaciju. Robot može koristiti informacije dobivene kamerama i drugim senzorima kako bi naučio kako se samostalno kretati na temelju senzorskih znakova okoline.

 

Učinkovito izbjegavanje prepreka

 

Na temelju dubokog učenja detekcije dijelova ljudskog tijela temeljene na slikama, možemo vidjeti da se dijete kreće ispred robota, što ga može ometati. Robot mora prepoznati je li čovjek ili bicikl. Stoga otkrivanje i prepoznavanje dijelova ljudskog tijela ne zahtijeva samo lidar, potrebno je i spajanje podataka s više senzora kako bi se postiglo učinkovito izbjegavanje prepreka i autonomna navigacija. Dvije vrste ultrazvučnih senzora koji se koriste za automatsku navigaciju robota. Ultrazvučni senzor za izbjegavanje prepreka je ultrazvučni senzor visoke rezolucije (1 mm), visoke preciznosti i male snage. Dizajniran je ne samo za rješavanje smetnji, već i za otpornost na smetnje. A za mete različitih veličina i različitih napona napajanja, napravljena je kompenzacija osjetljivosti. Također ima standardnu ​​unutarnju kompenzaciju temperature, što izmjerene podatke o udaljenosti čini točnijim. Kada se koristi u zatvorenom prostoru, to je vrlo dobro jeftino rješenje!

 

Beskontaktni ultrazvučni senzor je ultrazvučni senzor visoke rezolucije (1 mm), visoke preciznosti i male snage. Dizajniran je ne samo za rješavanje smetnji, već i za otpornost na smetnje. A za mete različitih veličina i različitih napona napajanja, napravljena je kompenzacija osjetljivosti. Također ima standardnu ​​unutarnju temperaturnu kompenzaciju i dodatnu vanjsku temperaturnu kompenzaciju, što izmjerene podatke o udaljenosti čini točnijim. Izravan izlaz točnih očitanja udaljenosti štedi MCU resurse i prikladniji je za upotrebu u robotici.

 

Ultrazvučna navigacija za pozicioniranje

Princip rada ultrazvučnog pozicioniranja i navigacije je da ultrazvučni senzor emitira ultrazvučne valove iz sonde odašiljača, a ultrazvučni valovi nailaze na prepreke u mediju i vraćaju se u prijamni uređaj. Primanjem ultrazvučnog refleksijskog signala koji sam emitira i izračunavanjem udaljenosti širenja prema vremenskoj razlici između ultrazvučne emisije i prijema odjeka i brzine širenja, može se dobiti udaljenost od prepreke do robota, odnosno, formula: S=Tv/2 gdje je T —vremenska razlika između ultrazvučnog prijenosa i prijema; v—brzina širenja ultrazvučnog vala u mediju.

prednost:

niske cijene

Može prepoznati objekte koje ne mogu prepoznati infracrveni senzori, poput stakla, ogledala, crnih tijela i drugih prepreka;

 

Nedostaci:

Na njega lako utječu vremenski uvjeti, okolno okruženje (refleksija zrcala ili ograničeni kut snopa), kao i sjena prepreka, grubih površina i drugih vanjskih okruženja; budući da je udaljenost širenja ultrazvučnih valova u zraku relativno kratka, domet primjene je mali, a mjerenje udaljenosti relativno malo, a kratka brzina prikupljanja i loša točnost navigacije.