Varför använda ultraljudssensorer för bildesignassistans? (2)

Analys av störningsfaktorer och åtgärder vidtas

En av de största nackdelarna med att använda flera sensorer för att sända ultraljudsvågor parallellt är att störningen är allvarligare, speciellt signalstörningen mellan sensorerna. De viktigaste faktorerna som orsakar störningar är följande:

1) Installationsfel för arduino ultraljudssensorer : Genereringen av ultraljudsvågor är den mekaniska vibrationen av den piezoelektriska kristallen, och anslutningen mellan de sändande och mottagande sensorerna är lätt att orsaka störningar; om sensorn och marken lutar eller installeras för lågt, är den mottagande sensorn lätt att ta emot. Den reflekterade vågen från marken triggar MCU:n att avbryta.

2) Inverkan av ultraljudssidoloben: Efter att sändningsvågen är över är den första vågen som tas emot av den mottagande sensorn överhörningsvågen, som är strålens sidolob för den nära källan eller direkt når den mottagande givaren genom diffraktion av den sändande givaren orsakad av enheten [3]. Därför bör avståndet mellan de två sonderna vara större än 3 cm när ultraljudssensorn installeras.

3) Ultraljudsresterande vibrationsstörningar: Sändarsensorn avger 8 uppsättningar ultraljudsvågor varje gång, var och en med 5~8 vågformer. När hindret är relativt nära kan den första uppsättningen vågformer utlösa MCU-avbrottet. I det här fallet har den ultraljudsvåg som kan sändas ut när den lämnar avbrottet inte dämpats helt. När avbrottet slås på nästa gång kommer MCU-avbrottet att utlösas omedelbart, vilket resulterar i störningsdata.

4) Ultraljudskorsinterferens: Flerkanaliga sensorer sänder parallellt, de reflekterade ultraljudsvågorna som tas emot av den mottagande sensorn kanske inte sänds ut av motsvarande sändande sensor, och signalerna mellan sensorerna är inte synkroniserade, så att det är lätt att orsaka att mättiden blir felaktig. En hel del störningsdata som dök upp i experimentet orsakas av denna anledning.

För att skydda eftervibrationen och korsinterferensen av ultraljudsavståndssensorer , mikrodatorn med ett chip använder lågnivåutlösaravbrottsläget och ultraljudsöverföringen stoppas i subrutinen avbrottstjänst. Efter att MCU triggar avbrottet, under perioden då den mottagande sensorn kan ta emot den reflekterade vågen, har den cykliskt exekveras i avbrottstjänstsubrutinen, i väntan på att den reflekterade ultraljudsvågen ska dämpas tills den inte kan kännas igen av systemet innan avbrottet lämnas.

Experimentell kalibrering

Avståndssystemets blinda zon är 10 cm. Eftersom åtgärder för att undvika hinder vidtas när roboten är inställd på att vara 40~50 cm från hindret i programmet, kommer den blinda zonen i avståndssystemet inte att påverka robotens undvikande av hinder. Installera avståndssystemet på roboten och använd en plaststav med en radie på 1 cm för att flytta framför roboten för att upptäcka avståndssystemets känslighet punkt för punkt. Detekteringspunkten väljs på en rät linje parallell med ultraljudssensorn, med mittlinjen för de två sensorerna som centrum, en punkt väljs var 5:e cm åt båda sidor och 4 punkter väljs på varje sida. Det framgår av mätresultaten att mätfelet för vänster väg och mellanväg är inom 2 %, och felet på höger väg är för stort. Denna skillnad är relaterad till sensorns installationsnoggrannhet. Dessutom kan sensorns prestanda också orsaka denna skillnad. Dessutom erhålls det uppmätta referensvärdet 40 genom visuell inspektion, och detta mätfel kommer också att påverka felanalysen av mätresultatet.

Enligt ovanstående mätmetod detekteras avståndssystemets känslighet punkt för punkt, och mätområdet för ultraljudsdjupsensor

kan erhållas. Från mätområdet för den experimentella kalibreringen detekteras inte ett litet område av avståndssystemet. Detta påverkas främst av sensorns strålvinkel. För mål som inte är vinkelräta mot den sändande strålen kan sensorn med en stor strålvinkel erhålla starkare ekon. Signal, och ju smalare strålvinkeln är, desto mer fördelaktigt är det att minska interferensen från spridda vågor. Det är mycket nödvändigt att välja en sensor med lämplig strålvinkel för rundstrålande mätning. De experimentella resultaten visar att inom robotens säkert avstånd kan avståndssystemet detektera miljöförhållandena framför den i alla riktningar och exakt, och mätdata kommer inte att störa robotens behov av att undvika hinder.

4 Slutsats

I det här dokumentet designas ett högpresterande robotavståndssystem, som använder flera sensorer för att arbeta parallellt, vilket förbättrar realtidsprestandan för avståndsavstånd och effektivt skyddar systeminterferens för att möta kraven på att undvika mobila robotar. Om systemet förbättras kan det utformas som en bilbackradar för att förbättra bilens säkerhetsprestanda.

För att lösa bristerna i ultraljudspositionering och navigering ger den här artikeln en lösning för ultraljudssensorn-MB1004. Denna sensor är en närhetssensor med larmsignaler på hög och låg nivå. Den mätbara räckvidden kan nå 213 cm, vilket är lämpligt för fotgängardetektering och parkering. Detektering etc. När en fotgängare kommer in i detektionsområdet kommer MB1004 att mata ut en larmsignal från låg nivå till hög nivå. Samtidigt har den också funktionen att mata ut det specifika avståndet för målet och mata ut avståndsdata genom RS232. MB1004 är en mycket låg kostnad ultraljudssensor för mänsklig upptäckt. Den är också lämplig för närområdesdetektering, fotgängardetektering, bås/kiosker, automatisk robotnavigering, autonom navigering, multisensorsystem, näravståndsdetektering och andra fält.