¿Cuál es el principio de los sensores comúnmente utilizados en robots?
Sensor láser: el principio consiste en girar un espejo para reflejar rayos láser u ondas ultrasónicas en ciertos intervalos y luego obtener valores de distancia en diferentes ángulos según el ángulo de rotación y la diferencia de tiempo. . Se basa en el típico principio TOF.
Sin embargo, para los sensores láser, existen tres métodos de detección:
1) Utilice un láser de pulso, emita láser en ciertos intervalos y luego calcule el tiempo de retorno. Este método es igual que el ultrasónico, excepto que la velocidad del láser es demasiado rápida, por lo que los requisitos para los componentes de detección son demasiado altos. Generalmente los escáneres láser no utilizan este método.
2) Utilice láseres de diferentes frecuencias, emita láseres de diferentes frecuencias en una pequeña secuencia y obtenga la distancia detectando la frecuencia del haz devuelto.
3) Diferencia de fase. La mayoría de los sensores láser utilizan este método. La distancia se obtiene detectando la diferencia de fase entre la luz láser emitida y la luz láser reflejada.
Sensor de infrarrojos: utiliza método de triangulación.
Método basado en triangulación: el transmisor y el receptor se instalan a una distancia determinada, para luego formar los tres vértices de un triángulo con el punto de detección. Como se conoce la distancia entre el transmisor y el receptor, se conoce el ángulo de emisión y también se puede detectar el ángulo de reflexión. Por lo tanto, se puede calcular la distancia desde el punto de detección hasta el transmisor. Suponiendo que el ángulo de transmisión es de 90 grados,
D=f(longitud/x)
L=la distancia entre el transmisor y el receptor
X = recibiendo La distancia de desviación de la onda.
f() es una función.
Se puede ver que d está determinado por 1/x, por lo que este método de medición se puede utilizar para medir objetos muy cercanos. Actualmente, la resolución más precisa puede alcanzar 1um. Sin embargo, dado que d también es función de l, se debe aumentar el valor de l para aumentar la distancia medida. Entonces no puedes detectar objetos distantes.
Pero si se aplican sensores infrarrojos y sensores ultrasónicos al robot al mismo tiempo, puede proporcionar un rango completo de detección y el área ciega del sensor ultrasónico puede compensarse con el infrarrojo. sensor.
Sensor de efecto Doppler: se utiliza principalmente para detectar la velocidad de los objetos en movimiento. El radar que utilizan actualmente los aviones de combate se basa en este principio. Se utiliza principalmente para evitar obstáculos que se mueven rápidamente.
Principio Doppler: Supongamos que el transmisor emite ondas con frecuencia ft, el receptor recibe ondas con frecuencia fr y la velocidad relativa del transmisor y el receptor es v.
Si el transmisor se está moviendo, entonces
fr=ft/(1+v/c)
Si el receptor se está moviendo, entonces
fr=ft(1+v/c)
La velocidad relativa v se obtiene calculando el desplazamiento de frecuencia Doppler.
f=ft-fr=2*ft*v*cosA/c
F=Desplazamiento Doppler
A = Onda transmitida y ángulo de movimiento la diferencia entre .
Estado estacionario
Objeto acercándose
Objeto alejándose
Actualmente no existen sensores relevantes adecuados para pequeños robots móviles.
Sensores visuales: Las cámaras son todas sensores visuales. La cámara web actual de 200 yuanes también se puede utilizar como sensor de visión para robots.