超聲波測(cè)距儀在機(jī)器人系統(tǒng)有著中舉足輕重的作用

在當(dāng)今消費(fèi)、專業(yè)服務(wù)、社交，甚至是工業(yè)機(jī)器人中最為普遍的傳感器技術(shù)之一是超聲波傳感器。下面工采網(wǎng)小編圍繞本來簡(jiǎn)單說說機(jī)器人超聲測(cè)距的數(shù)據(jù)采集及處理方案。

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,都可以通過超聲波來實(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。

工采網(wǎng)提供的一款MaxBotix 高性能聲吶測(cè)距儀 超聲波傳感器 - MB7040工業(yè)室外I2CXL-MaxSonar-WR傳感器有一個(gè)堅(jiān)固的PVC外殼，用于滿足IP67的水入侵。這些傳感器提供短到長(zhǎng)的距離探測(cè)和范圍狹窄的波束角。I2CXL-MaxSonar-WR戶外超聲波傳感器具有高功率輸出、噪聲抑制、自動(dòng)校準(zhǔn)。除了標(biāo)準(zhǔn)的I2CXL-MaxSonar-WR外，還開發(fā)了在一些危險(xiǎn)的化學(xué)環(huán)境中需要額外保護(hù)的F選項(xiàng)。極具腐蝕性的氣體或液體會(huì)降低或損害傳感裝置的運(yùn)行。因此，我們提供了一種化學(xué)惰性的密封，使我們的傳感器能夠在所有的化學(xué)環(huán)境中操作。除了化學(xué)電阻外，傳感器在潮濕或塵埃環(huán)境中性能也有所提高。

同時(shí)，超聲波傳感器也正被用于存在感測(cè)。與用于汽車倒車時(shí)的安全報(bào)警系統(tǒng)傳感器相同，機(jī)器人中的超聲波傳感器用于檢測(cè)附近的障礙物，以防撞到墻壁、物體、其他機(jī)器人和人。另外，它們可以在機(jī)器人執(zhí)行主要功能任務(wù)時(shí)發(fā)揮作用。因此，超聲波傳感器在近場(chǎng)導(dǎo)航和避障中起著重要作用，最終提高了機(jī)器人的整體性能和安全性。

但是，超聲波傳感器的作用距離有限，大約為一厘米到幾米，而最大角度錐體約為 30 度。它們的成本相對(duì)較低，并在近距離范圍內(nèi)具有較高的精度，但隨著距離和測(cè)量角度的增加，其精度會(huì)下降。它們也易受溫度和壓力變化的影響，還會(huì)受到使用調(diào)諧在相同頻率的其他機(jī)器人的超聲波傳感器的干擾。盡管如此，當(dāng)與其他存在傳感器結(jié)合使用時(shí)，它們還是可以提供實(shí)用可靠的位置信息。

為此工采網(wǎng)為客戶提供了另一款MaxBotix 機(jī)器人超聲波傳感器 - MB7360。MB7360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，可選的外部溫度補(bǔ)償，使得測(cè)量出來的距離數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。直接輸出精確的距離讀數(shù)，節(jié)省了MCU的資源，更合適應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域。