2019年06月25日 | 超声波测距仪在机器人系统中有着举足轻重的作用

2019-06-25 来源：ISweek工采网

在当今消费、专业服务、社交，甚至是工业机器人中最为普遍的传感器技术之一是超声波传感器。下面工采网小编围绕本来简单说说机器人超声测距的数据采集及处理方案。

机器人中使用的超声波传感器是一个电子模块，测量距离在3cm到400cm之间。它可以用于帮助机器人避开障碍物，或用于其他相关项目的距离测量和避障工程。传感器可谓是用来检测机器人自身的工作状态，以及机器人智能探测外部工作环境和对象状态的核心部件。不仅能感受规定的被测量，还能按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。

由于超声波指向性强，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等,都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。

工采网提供的一款MaxBotix高性能声呐测距仪超声波传感器——MB7040工业室外I2CXL-MaxSonar-WR传感器有一个坚固的PVC外壳，用于满足IP67的水入侵。这些传感器提供短到长的距离探测和范围狭窄的波束角。I2CXL-MaxSonar-WR户外超声波传感器具有高功率输出、噪声抑制、自动校准。除了标准的I2CXL-MaxSonar-WR外，还开发了在一些危险的化学环境中需要额外保护的F选项。极具腐蚀性的气体或液体会降低或损害传感装置的运行。因此，我们提供了一种化学惰性的密封，使我们的传感器能够在所有的化学环境中操作。除了化学电阻外，传感器在潮湿或尘埃环境中性能也有所提高。

同时，超声波传感器也正被用于存在感测。与用于汽车倒车时的安全报警系统传感器相同，机器人中的超声波传感器用于检测附近的障碍物，以防撞到墙壁、物体、其他机器人和人。另外，它们可以在机器人执行主要功能任务时发挥作用。因此，超声波传感器在近场导航和避障中起着重要作用，最终提高了机器人的整体性能和安全性。

但是，超声波传感器的作用距离有限，大约为一厘米到几米，而最大角度锥体约为 30 度。它们的成本相对较低，并在近距离范围内具有较高的精度，但随着距离和测量角度的增加，其精度会下降。它们也易受温度和压力变化的影响，还会受到使用调谐在相同频率的其他机器人的超声波传感器的干扰。尽管如此，当与其他存在传感器结合使用时，它们还是可以提供实用可靠的位置信息。

为此工采网为客户提供了另一款MaxBotix 机器人超声波传感器——MB7360。 MB7360是一款高分辨率（1mm）、高精度低功耗的超声波传感器，它在设计上，不仅对干扰噪音做了处理，具备抗噪音干扰能力。而且对于大小不同的目标，和变化的供电电压，做了灵敏度的补偿。另外还具备标准的的内部温度补偿，可选的外部温度补偿，使得测量出来的距离数据更加精准。直接输出精确的距离读数，节省了MCU的资源，更合适应用于机器人领域。

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