智能機器人超聲波測距和避障的應用技術解決方案

隨著機器人技術的發(fā)展,自主移動機器人以其活性和智能性等特點,在人們的生產、生活中的應用來越廣泛。自主移動機器人通過各種傳感器系統感知外界環(huán)境和自身狀態(tài)，在復雜的已知或者未知環(huán)境中自主移動并完成相應的任務。

智能機器人定義

在當代工業(yè)中，機器人指能自動執(zhí)行任務的人造機器裝置，用以取代或協助人類工作，一般會是機電裝置，由計算機程序或是電子電路控制。包括一切模擬人類行為或思想與模擬其他生物的機械（如機器狗，機器貓，機器車等）

智能機器人系統構成

■硬件：

     智能感應模組        ——激光/攝像頭/紅外/超聲波

     物聯網通訊模塊       ——與后臺實時通訊，反應箱體狀態(tài)

     電源管理         ——控制設備整體運行供電

     驅動管理         ——舵機模組，控制設備移動

■軟件：

     感應端采集        ——分析傳感器采集到的數據，并對傳感器進行控制

     數字化解析        ——分析產品的驅動、感應邏輯并控制設備工作

     后臺管理端        ——產品功能調試端

     操作使用端        ——終端人員操作使用方

智能機器人應用目的

■制造業(yè)需求：

     運行效率：通過采用智能化機器人代替簡易人工操作，提高作業(yè)效率。

     成本投入：簡化生產線工作流程，減少用人成本投入。

■城市環(huán)境需求：

     環(huán)境清潔：道路智能清掃，專業(yè)消殺機器人應用

     智能服務：餐飲服務應用，公園展館導游，居家互動型機器人

超聲波在智能機器人中的作用

超聲波測距傳感器是屬于非接觸式的傳感器檢測，通過超聲波換能器發(fā)射出的超聲脈沖，通過空氣傳播到被測障礙物表面，經反射后再通過空氣返回到超聲波換能器，通過計算超聲波發(fā)射和接收的時間來判斷障礙物與換能器的實際距離。

應用差異：超聲波傳感器在機器人應用領域中仍處于核心領域，產品與激光、攝像頭進行輔助配合滿足客戶端應用需求。

在多種探測手段中，超聲波傳感器系統由于具有成本低，安裝方便，不易受電磁、光線、被測對象顏色、煙霧等影響，時間信息直觀等特點，對于被測物處于黑暗、有灰塵、煙霧、電磁干擾、有毒等惡劣的環(huán)境下有一定的適應能力，因此在移動機器人領域有著廣泛用。

超聲波在智能機器人中需要解決的問題

■響應時間

機器人避障檢測主要在移動過程中進行檢測，因此需要產品能快速對產品檢測到的物體進行實時輸出，響應時間越快越好 

■量程

機器人避障量程主要集中在近距離避障，通常距離會在2米以內，因此不需要大量程應用，但對最小探測距離值期望為越小越好 

■波束角

  傳感器安裝在靠地面較近，可能涉及誤檢測到地面，因此需要對波束角度管控有一定的要求

針對機器人避障應用，電應普提供的多款超聲波測距傳感器擁有IP67防護安全等級的超聲波傳感器，可以防護灰塵吸入，可以短暫浸泡。PVC材料封裝，具有一定的抗腐蝕能力。

在存在雜波干擾的戶外環(huán)境中，能良好地去除雜波檢測得到目標的距離信息。傳感器的的分辨率可達1cm，可測距離長達5.0米。該超聲波傳感器還有具有高性能，小巧，緊湊，低成本，易于使用和輕便的特點。同時，它在電池供電的物聯網智能設備領域中也得到了廣泛的應用。