前書き：

今日の多くの産業は、その高いレベルのパフォーマンスと信頼性のためにロボットを使用しており、これは人間にとって大きな助けになります。障害物回避ロボティクスは、障害物を検出して衝突を回避するために使用されます。これは自律型ロボットです。障害物回避ロボットの設計には、タスクに応じて多くのセンサーを統合する必要があります。

障害物の検出は、この自律型ロボットの主要な要件です。ロボットは、ロボットに取り付けられたセンサーを介して周辺地域から情報を取得します。バンプセンサー、赤外線センサー、超音波センサーなどの障害物検出に使用されるいくつかのセンシングデバイス。超音波センサーは障害物検出に最適であり、低コストで高い測距能力を備えています。

障害物回避ロボット車両

動作原理：

障害物の回避ロボット車両その動きに超音波センサーを使用しています。 8051ファミリのマイクロコントローラを使用して、目的の動作を実現します。モーターはモータードライバーICを介してマイクロコントローラーに接続されます。超音波センサーはロボットの前に取り付けられています。

ロボットが目的の経路を進むときはいつでも、超音波センサーはセンサーヘッドから超音波を連続的に送信します。障害物が前方に来ると、超音波が物体から反射され、その情報がマイクロコントローラーに渡されます。マイクロコントローラーは、超音波信号に基づいて、モーターを左、右、後ろ、前に制御します。各モーターの速度を制御するために、パルス幅変調が使用されます（PWM）。

“PCBコンポーネントをはんだ付けする方法 ”

ブロック図障害物回避ロボット車両

障害物回避に使用されるさまざまなセンサーロボット車両

1.1。 障害物検出（IRセンサー）：

IRセンサーは障害物の検出に使用されます。センサー出力信号はマイクロコントローラーに送信されます。マイクロコントローラーは、車両に搭載されているDCモーターを使用して車両を制御（前進/後退/停止）します。インラインに配置された障害物がある場合、IRセンサーは光線を受信できず、マイクロコントローラーに信号を送ります。マイクロコントローラーは車両を即座に停止し、サイレンが鳴ります。 1分後、障害物が取り除かれた場合、ロボットはパスステータスをチェックします。それ以外の場合、ロボットは移動開始位置に戻ります。センサーは、短い超音波バーストを放出し、エコをリッスンすることで物体を検出します。ホストマイクロコントローラーの制御下で、センサーは40kHzの短い爆発を放出します。この爆発は冒険するか、空中を移動して物品に衝突し、その後再びセンサーに跳ね返ります。センサーはホストに出力パルスを提供し、エコーが検出されると終了します。したがって、あるパルスから次のパルスまでの幅がプログラムによって計算に取り入れられ、オブジェクトの距離に結果が提供されます。

二。 経路検出（近接センサー）：

通常の原因は、ガイドラインを提供するセンサーとロボットの両方が、パスをまっすぐ進むことを追跡します。その時点でラインが終了すると、ロボットは180で反転し、同じ場所に戻ります。

オンラインであること

近接センサーは経路検出に使用されます。曲線で右センサーが検出されない場合、マイクロコントローラーは左モーターを作動させて、右センサーからの信号が出るまで左に曲がります。信号が正しいセンサーで検出されると、2つのモーターが作動して前進します。その時点でラインが終了すると、ロボットは180で反転し、同じ場所に戻ります。

ラインを失う

3.3。 超音波センサー：

“リップルカウンターdフリップフロップ ”

超音波センサーは障害物の検出に使用されます。超音波センサーは、センサーヘッドから超音波を送信し、物体から反射した超音波を再び受信します。

指示警報システム、自動ドアオープナーなどの超音波センサーを使用する多くのアプリケーションがあります。超音波センサーは非常にコンパクトで非常に高性能です。

超音波センサーの一般的な図

動作原理：

超音波センサーは、短い高周波信号を発信します。これらは音速で空気中を伝播します。それらが物体に当たると、エコー信号をセンサーに反射します。超音波センサーは、ベースに固定されたマルチバイブレーターで構成されています。マルチバイブレータは、共振器とバイブレータを組み合わせたものです。共振器は、振動によって生成された超音波を提供します。超音波センサーは、40 kHzの音波を生成するエミッターと、40 kHzの音波を検出し、マイクロコントローラーに電気信号を送り返す2つの部分で構成されています。

超音波の動作原理

超音波センサーにより、ロボットは物体を仮想的に見て認識し、障害物を避け、距離を測定することができます。超音波センサーの動作範囲は10cmから30cmです。

“ナンドゲートの真理表 ”

超音波センサーの操作：

高電圧の電気パルスが超音波トランスデューサーに印加されると、特定の周波数スペクトルにわたって振動し、音波のバーストを生成します。超音波センサーの前に障害物が来ると、音波はエコーの形で反射し、電気パルスを生成します。音波を送信してからエコーを受信するまでにかかる時間を計算します。エコーパターンを音波のパターンと比較して、検出された信号の状態を判断します。

注意： 超音波受信機は、送信波が物体に当たっている間、超音波送信機からの信号を検出するものとします。これら2つのセンサーの組み合わせにより、ロボットはその経路にある物体を検出できます。超音波センサーはロボットの前に取り付けられており、そのセンサーはロボットが建物のホールをナビゲートするのにも役立ちます。

超音波センサーのアプリケーション：