近年來(lái)隨著移動(dòng)機(jī)器人、無(wú)人駕駛汽車以及無(wú)人機(jī)的發(fā)展，對(duì)避障傳感器需求越來(lái)越多。傳統(tǒng)的可用來(lái)避障的傳感器有毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、雙目視覺(jué)傳感器、超聲波傳感器、紅外測(cè)距傳感器、激光測(cè)距儀、光電漫反射傳感器、視覺(jué)傳感器等等。接下來(lái)和工采網(wǎng)小編通過(guò)本文了解一下超聲波避障傳感器在哪些地方運(yùn)用？

 

超聲波避避障傳感器原理：

超聲波其實(shí)就是聲波的一種，因?yàn)轭l率高于20kHz，所以人耳聽不見，并且指向性更強(qiáng)。

 

 

超聲波測(cè)距的原理比紅外線更加簡(jiǎn)單，因?yàn)槁暡ㄓ龅秸系K物會(huì)反射，而聲波的速度已知，所以只需要知道發(fā)射到接收的時(shí)間差，就能輕松計(jì)算出測(cè)量距離，再結(jié)合發(fā)射器和接收器的距離，就能算出障礙物的實(shí)際距離，如下圖所示。

 

 

 

超聲波測(cè)距相比紅外測(cè)距，價(jià)格更加便宜，相應(yīng)的感應(yīng)速度和精度也遜色一些。同樣，由于需要主動(dòng)發(fā)射聲波，所以對(duì)于太遠(yuǎn)的障礙物，精度也會(huì)隨著聲波的衰減而降低，此外，對(duì)于海綿等吸收聲波的物體或者在大風(fēng)干擾的情況下，超聲波將無(wú)法工作。工采網(wǎng)提供的兩款超聲波避障傳感器都可以很好的應(yīng)用到機(jī)器人、無(wú)人駕駛汽車以及無(wú)人機(jī)等領(lǐng)域。

 

他們分別是MaxBotix 超聲波避障傳感器 - MB1043 MB1033，該超聲波避障傳感器是一款高分辨率（1mm）、高精度低功耗的超聲波傳感器，它在設(shè)計(jì)上，不僅對(duì)干擾噪音做了處理，具備抗噪音干擾能力。而且對(duì)于大小不同的目標(biāo)，和變化的供電電壓，做了靈敏度的補(bǔ)償。另外還具備標(biāo)準(zhǔn)的的內(nèi)部溫度補(bǔ)償，使得測(cè)量出來(lái)的距離數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。應(yīng)用于室內(nèi)環(huán)境，它是一款很不錯(cuò)的低成本解決方案！

 

 

 

而超聲波避障傳感器模組 - UM0090是一款基于收發(fā)一體式超聲波傳感器的測(cè)距模組。通過(guò)測(cè)量超聲波從發(fā)射到接收的飛行時(shí)間，該模組可以檢測(cè)到3米范圍內(nèi)的物體，并通過(guò)UART 接口輸出距離信號(hào)。該產(chǎn)品具有靈敏度高、響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，同時(shí)具有較好的抗干擾性能和穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于各類機(jī)器人、無(wú)人機(jī)和智能設(shè)備的避障系統(tǒng)。下面具體了解一下超聲波避障傳感器的應(yīng)用解決方案

 

超聲波避障傳感器在無(wú)人機(jī)中的應(yīng)用

無(wú)人機(jī)使用各種傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航、碰撞檢測(cè)。隨著無(wú)人機(jī)的功能不斷增加，避障技術(shù)作為增加無(wú)人機(jī)安全飛行的保障也隨著技術(shù)的發(fā)展日新月異。「避障功能」作為無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中，通過(guò)其傳感器收集周邊環(huán)境的信息，測(cè)量距離從而做出相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作指令，從而達(dá)到「避障」的作用，帶來(lái)的最直接的好處就是，以往一些人為疏忽造成的撞擊，現(xiàn)在都能經(jīng)由避障功能去避免，既保障了無(wú)人機(jī)飛行安全的同時(shí)，也避免了對(duì)周圍人員財(cái)產(chǎn)的損害，讓飛無(wú)人機(jī)的門檻進(jìn)一步得到了降低。

 

超聲波避障傳感器在機(jī)器人中的應(yīng)用

機(jī)器人自主定位導(dǎo)航看是簡(jiǎn)單實(shí)則需根據(jù)地圖數(shù)據(jù)+算法的結(jié)合實(shí)現(xiàn)真正的自動(dòng)化自動(dòng)導(dǎo)航，機(jī)器人中使用的超聲波傳感器是一個(gè)電子模塊，測(cè)量距離在3cm到400cm之間。它可以用于幫助機(jī)器人避開障礙物，或用于其他相關(guān)項(xiàng)目的距離測(cè)量和避障工程。傳感器可謂是用來(lái)檢測(cè)機(jī)器人自身的工作狀態(tài)，以及機(jī)器人智能探測(cè)外部工作環(huán)境和對(duì)象狀態(tài)的核心部件。不僅能感受規(guī)定的被測(cè)量，還能按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。由于超聲波指向性強(qiáng)，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測(cè)量，如測(cè)距儀和物位測(cè)量?jī)x等,都可以通過(guò)超聲波來(lái)實(shí)現(xiàn)。利用超聲波檢測(cè)往往比較迅速、方便、計(jì)算簡(jiǎn)單、易于做到實(shí)時(shí)控制，并且在測(cè)量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求，因此在移動(dòng)機(jī)器人的研制上也得到了廣泛的應(yīng)用。

 

超聲波避障傳感器在AGV中的應(yīng)用

近幾年隨著物流搬運(yùn)市場(chǎng)需求和勞動(dòng)力成本的不斷提高，工廠規(guī)模擴(kuò)大和管理模式的革新，工作效率與成本控制等眾多因素，AGV產(chǎn)品的功能及系統(tǒng)需更進(jìn)一步快速滿足客戶對(duì)產(chǎn)品高適應(yīng)性的需求。對(duì)于復(fù)雜的工廠環(huán)境來(lái)說(shuō)，不管是人工操作還是機(jī)器操作，安全都是不容忽視的問(wèn)題。根據(jù)AGV小車在工廠的應(yīng)用，AGV小車避障系統(tǒng)直接關(guān)系到AGV小車在運(yùn)行過(guò)程的安全。因此障礙物檢測(cè)是自動(dòng)導(dǎo)航車研究的一個(gè)基本問(wèn)題，是實(shí)現(xiàn)安全、正常工作的前提。

 

就避障來(lái)說(shuō)，AGV行業(yè)安全首要考慮，AGV防撞避障可分為兩類設(shè)計(jì)：一是接觸式設(shè)計(jì)，起到防撞保護(hù)作用，常用接觸類傳感器（如壓電傳感器，機(jī)械式開關(guān)等）安裝在車體的底部，檢測(cè)外圍非接觸式傳感器（紅外線，超聲波，激光等）探測(cè)死角，起到緩沖保護(hù)作用；二是非接觸式設(shè)計(jì)，起到避障作用，常用非接觸類傳感器安裝在車體稍高正前方和正后方部位，用于車輛前進(jìn)或者后退時(shí)起到避開障礙作用。

 

而超聲波傳感器以其價(jià)格低廉、測(cè)距精度高、測(cè)量穩(wěn)定、體積小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于AGV的避障檢測(cè)。在防撞應(yīng)用中超聲波傳感器防撞的原理是利用超聲波遇到障礙物能反射的特性，根據(jù)超聲波發(fā)射與接收的往返時(shí)間及聲速檢測(cè)與障礙物的距離，防止與障礙物碰撞。因?yàn)槌暡òl(fā)射出來(lái)波束是一定的范圍空間發(fā)射出去的，所以超聲波防撞彌補(bǔ)了激光防撞只有水平面防撞的弊端，使得激光無(wú)軌導(dǎo)航叉車防撞更全面安全。由于超聲波在空氣中的速度與溫濕度有關(guān)，在比較精確的測(cè)量中，需把溫濕度的變化和其它因素考慮進(jìn)去。