CN212965402U - 一种测试机器人超声波传感器智能感知装置 - Google Patents
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Abstract
一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，用CPU控制模块来智能控制超声波传感器，达到移动机器人中的超声波避障功能。超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是振动频率高于20kHz的机械波，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。本发明克服了现有的普通超声波传感器在超声的频率、声场强度和背景噪声中，特别是在有气动装置、泵和振动的地方，超声的干扰都很严重的缺点，能达到智能检测，能广泛使用在所有机器人领域，特别是在复杂机器人的场合下，能达到控制机器人的要求。本发明能广泛应用在工业、国防、生物医学等方面的机器人智能控制领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能控制感知装置，具体地说涉及一种用CPU控制模块来智能控制超声波传感器，达到移动机器人具有超声波避障功能的一种测试机器人超声波传感器智能感知装置。
背景技术
现有的普通超声波传感器不具备智能感知装置，因此现有的超声波传感器在机器人领域使用受到限制，特别是在复杂机器人的场合下，无法达到控制机器人避障的要求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种用CPU控制模块双向电连接左测距模块和右测距模块，从而达到智能控制超声波传感器的一种测试机器人超声波传感器智能感知装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，包括CPU控制模块(U71)、左测距模块(U73)、右测距模块 (U74)、输出模块(JP7)、电源模块(U72)、电源插座(JP6)，CPU控制模块(U71) 双向电连接左测距模块(U73)，CPU控制模块(U71)双向电连接右测距模块(U74)， CPU控制模块(U71)单向电连接输出模块(JP7)、CPU控制模块(U71)单向电连接电源模块(U72)，电源模块(U72)单向电连接电源插座(JP6)。
本发明的有益效果是，本发明的一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，用CPU控制模块来智能控制超声波传感器，达到移动机器人中的超声波避障功能。超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号) 的传感器。超声波是振动频率高于20kHz的机械波，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。本发明的一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，克服了现有的普通超声波传感器在超声的频率、声场强度和背景噪声中，特别是在有气动装置、泵和振动的地方，超声的干扰都很严重的缺点，能达到智能检测。能广泛使用在所有机器人领域不受限制，特别是在复杂机器人的场合下，能达到控制机器人的要求。本发明能广泛应用在工业、国防、生物医学等方面的机器人智能控制领域。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的实施例一的电路图。
图2是本发明的实施例一的流程图。
图中：(U71).CPU控制模块、(U73).左测距模块、(U74).右测距模块、 (JP7).输出模块、(U72).电源模块、(JP6).电源插座。
具体实施方式
在图1所示实施例中，设置有CPU控制模块(U71)、左测距模块(U73)、右测距模块(U74)、输出模块(JP7)、电源模块(U72)、电源插座(JP6)。
实施本发明的一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，包括CPU控制模块(U71)、左测距模块(U73)、右测距模块(U74)、输出模块(JP7)、电源模块(U72)、电源插座(JP6)，CPU控制模块(U71)双向电连接左测距模块(U73)， CPU控制模块(U71)双向电连接右测距模块(U74)，CPU控制模块(U71)单向电连接输出模块(JP7)、CPU控制模块(U71)单向电连接电源模块(U72)，电源模块(U72)单向电连接电源插座(JP6)。
实施本发明的一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，CPU控制模块 (U71)的1脚电连接电源模块(U72)的3脚，CPU控制模块(U71)的2脚电连接电源模块(U72)的4脚，电源模块(U72)的1脚电连接电源插座(JP6) 的1脚，电源模块(U72)的2脚电连接电源插座(JP6)的2脚。
实施本发明的一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，CPU控制模块 (U71)的6脚电连接左测距模块(U73)的2脚，CPU控制模块(U71)的7脚电连接左测距模块(U73)的3脚，CPU控制模块(U71)的8脚电连接左测距模块(U73)的4脚，CPU控制模块(U71)的9脚电连接右测距模块(U74)的2 脚，CPU控制模块(U71)的10脚电连接右测距模块(U74)的3脚，CPU控制模块(U71)的1脚电连接右测距模块(U74)的4脚。
实施本发明的一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，CPU控制模块 (U71)的21脚电连接输出模块(JP7)的3脚，CPU控制模块(U71)的22脚电连接输出模块(JP7)的2脚，CPU控制模块(U71)的23脚电连接输出模块 (JP7)的1脚。
实施本发明的一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，超声波原理是，超声波其实就是声波的一种，因为频率高于20kHz，所以人耳听不见，并且指向性更强。超声波测距的原理比红外线更加简单，因为声波遇到障碍物会反射，而声波的速度已知，所以只需要知道发射到接收的时间差，就能轻松计算出测量距离，再结合发射器和接收器的距离，就能算出障碍物的实际距离。超声波测距相比红外测距，价格更加便宜，相应的感应速度和精度也逊色一些。同样，由于需要主动发射声波，所以对于太远的障碍物，精度也会随着声波的衰减而降低，此外，对于海绵等吸收声波的物体或者在大风干扰的情况下，超声波将无法工作。
实施本发明的一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，超声波避障是移动机器人中，原理比较简单，容易实现的一个功能。超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是振动频率高于 20kHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。
实施本发明的一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，实际操作中，要注意以下几个问题：
(1)超声波的有效距离，从多少距离开始，该超声波有效，到多少距离，该超声波是盲区。对于收发一体的紧凑型超声，指向性好，但是有最近距离的盲区。
对于收发分离的超声，广角更好，聚焦能力偏弱；
(2)超声检测的第二个关键问题是角度的设定，是广角型的还是窄角型的；
(3)超声检测的第三个指标是安装高度；
(4)超声检测的第四个指标是分辨率，也就是标准表面多少平方厘米的东西是可以检测到的；
(5)超声检测的第四个指标超声的频率，声场强度，和背景噪声的情况。 (在有气动装置，泵，振动的地方，超声的干扰都很严重，很可能无法正常检测)。
实施本发明的一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，超声的编程在完成超声的驱动程序的编写之后，设定超声收发的频率，每次收到之后，如果有一个通道为″阳性″，则启动避障逻辑。当所有通道为阴性时，则不启动避障逻辑。
实施本发明的一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，避障的逻辑如下：
(1)停下来，不管发生什么事情，停下来。
(2)仔细分析，如果左边有障碍，则右转，右边有障碍，则左转。其强化版本是，持续计算障碍大致位置及距离，如果距离持续缩短，且小于安全距离，则停止。
(3)绕路通过。这种情况，会将逻辑复杂化，但是很多时候是最优时间性价比的。
实施本发明的一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，还应注意以下问题：(1)超声波传感器具有一定的有效距离，超过有效距离的超声波是盲区，对于收发一体的紧凑型超声波传感器，虽然指向性好，但是有最近距离的盲区，对于收发分离的超声波传感器，虽然广角性好，但是聚焦能力偏弱。(2)超声检测的第二个关键问题是角度的设定，是广角型的还是窄角型的；(3)超声检测的第三个指标是安装高度的设定；(4)超声检测的第四个指标是超声的分辨率，也就是标准表面多少平方厘米的东西是可以检测到的；(5)超声检测的第三个指标是超声的频率、声场强度和背景噪声的情况，特别是在有气动装置、泵和振动的地方，超声的干扰都很严重，很可能无法正常检测。
实施本发明的一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，能广泛使用在所有机器人领域不受限制，特别是在复杂机器人的场合下，能达到控制机器人的要求。
实施本发明，原理比较简单，容易实现，成本低，效果很好。
Claims (4)
1.一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，包括CPU控制模块(U71)、左测距模块(U73)、右测距模块(U74)、输出模块(JP7)、电源模块(U72)、电源插座(JP6)，其特征在于，在所述CPU控制模块(U71)双向电连接左测距模块(U73)，CPU控制模块(U71)双向电连接右测距模块(U74)，CPU控制模块(U71)单向电连接输出模块(JP7)、CPU控制模块(U71)单向电连接电源模块(U72)，电源模块(U72)单向电连接电源插座(JP6)。
2.根据权利要求1所述的一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，其特征在所述CPU控制模块(U71)的1脚电连接电源模块(U72)的3脚，CPU控制模块(U71)的2脚电连接电源模块(U72)的4脚，电源模块(U72)的1脚电连接电源插座(JP6)的1脚，电源模块(U72)的2脚电连接电源插座(JP6)的2脚。
3.根据权利要求1所述的一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，其特征在所述CPU控制模块(U71)的6脚电连接左测距模块(U73)的2脚，CPU控制模块(U71)的7脚电连接左测距模块(U73)的3脚，CPU控制模块(U71)的8脚电连接左测距模块(U73)的4脚，CPU控制模块(U71)的9脚电连接右测距模块(U74)的2脚，CPU控制模块(U71)的10脚电连接右测距模块(U74)的3脚，CPU控制模块(U71)的1脚电连接右测距模块(U74)的4脚。
4.根据权利要求1所述的一种测试机器人超声波传感器智能感知装置，其特征在所述CPU控制模块(U71)的21脚电连接输出模块(JP7)的3脚，CPU控制模块(U71)的22脚电连接输出模块(JP7)的2脚，CPU控制模块(U71)的23脚电连接输出模块(JP7)的1脚。
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| CN111736159A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-10-02 | 苏州高测智能系统有限公司 | 一种测试机器人超声波传感器智能感知装置 |
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