Aplicarea senzorului cu ultrasunete în navigația automată a robotului

Poziționare și navigare autonomă a robotului senzorul de nivel cu ultrasunete este simplu, dar trebuie să se bazeze pe combinația de date hărți + algoritm pentru a obține o adevărată navigare automată automată; Navigarea robotului poate fi împărțită în trei părți, inclusiv poziționarea, maparea și controlul mișcării. Ceea ce trebuie să rezolve navigația autonomă este interacțiunea autonomă dintre roboții mobili inteligenți și mediu, în special mișcarea autonomă punct la punct, care necesită mai mult suport tehnic.

După cum știm cu toții, furnicile și albinele sunt navigatori excelenți în regnul animal. Furnicile din Sahara pot hrăni și supraviețui în condiții dure peste 60°C. În acest mediu extrem, ei nu pot folosi feromoni pentru a-și urmări distanța lungă până la cuib, ca și alte furnici. În schimb, folosesc un calcul biologic numit integrare a căii. Ei folosesc busola pentru luminozitatea cerului (modul lor de a vizualiza luminozitatea și culoarea cerului este foarte diferit de oameni și stimuli metrologici pentru a estima poziția curentă. Integrarea căii poate fi folosită nu numai pentru a reveni în siguranță la cuib, ci și pentru a ajuta la învățarea așa-numitei memorie vectorială. Aceste amintiri s-au dovedit a fi suficiente pentru furnicile și albinele pentru a produce aceste capacități de navigare orientate spre obiective. Traductorul de distanță cu ultrasunete poate permite furnicilor și albinelor să navigheze sute de mile, acest sistem de control are un potențial mare în aplicarea echipamentelor de agent artificial.

 

Odată cu dezvoltarea automatizării tehnologice, oamenii se bazează pe învățarea automată și pe sisteme de navigație bazate pe vectori inspirate de insecte. Dispozitivele agenților pot ajunge în locații cheie fără a se baza pe GPS pentru a obține o automatizare adevărată. Robotul poate folosi informațiile obținute de camere și alți senzori pentru a învăța cum să navigheze independent pe baza indicațiilor senzoriale de mediu.

 

Evitarea eficientă a obstacolelor

 

Pe baza învățării profunde a detectării pe bază de imagini a părților corpului uman, putem vedea că copilul se mișcă în fața robotului, ceea ce poate împiedica robotul. Robotul trebuie să recunoască dacă este un om sau o bicicletă. Prin urmare, detectarea și recunoașterea părților corpului uman necesită nu numai lidar, ci și fuziunea datelor cu mai multe senzori este necesară pentru a obține evitarea eficientă a obstacolelor și navigarea autonomă. Cele două tipuri de senzori ultrasonici utilizați pentru navigarea automată a robotului. Senzorul ultrasonic de evitare a obstacolelor este un senzor ultrasonic de înaltă rezoluție (1 mm), de înaltă precizie și de putere redusă. Este conceput nu numai pentru a face față zgomotului de interferență, ci și pentru a rezista interferențelor de zgomot. Și pentru ținte de dimensiuni diferite și tensiuni de alimentare diferite, a fost făcută compensarea sensibilității. De asemenea, are o compensare internă standard a temperaturii, ceea ce face ca datele de distanță măsurată să fie mai precise. Folosită în mediul interior, este o soluție foarte bună și low-cost!

 

Senzorul ultrasonic fără contact este un senzor ultrasonic de înaltă rezoluție (1 mm), de înaltă precizie și de putere redusă. Este conceput nu numai pentru a face față zgomotului de interferență, ci și pentru a rezista interferențelor de zgomot. Și pentru ținte de dimensiuni diferite și tensiuni de alimentare diferite, a fost făcută compensarea sensibilității. De asemenea, are compensare standard de temperatură internă și compensare externă opțională, ceea ce face ca datele de distanță măsurată să fie mai precise. Ieșirea directă a citirilor precise de distanță economisește resurse MCU și este mai potrivită pentru utilizare în robotică.

 

Navigație de poziționare cu ultrasunete

Principiul de funcționare al poziționării și navigației cu ultrasunete este că senzorul cu ultrasunete emite unde ultrasonice de la sonda emițător, iar undele ultrasonice întâlnesc obstacole în mediu și revin la dispozitivul de recepție. Prin primirea semnalului de reflexie ultrasonică emis de el însuși și calculând distanța de propagare în funcție de diferența de timp dintre emisia ultrasonică și recepția ecoului și viteza de propagare, se poate obține distanța de la obstacol până la robot, adică formula: S=Tv/2 unde T —Diferența de timp dintre transmisia și recepția ultrasonică; v—viteza undei de propagare a ultrasunetelor în mediu.

avantaj:

cost scăzut

Poate recunoaște obiecte care nu pot fi recunoscute de senzorii cu infraroșu, cum ar fi sticla, oglinzile, corpurile negre și alte obstacole;

 

Dezavantaje:

Este ușor afectat de vreme, de mediul înconjurător (reflexie speculară sau unghi limitat al fasciculului), precum și de umbra obstacolelor, a suprafețelor aspre și a altor medii externe; deoarece distanța de propagare a undelor ultrasonice în aer este relativ scurtă, domeniul de aplicare este mic, iar măsurarea distanței este relativ mică și viteza de achiziție relativ mică și precizie slabă de navigare.