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无人机超声波测距和避障的应用技术解决方案

2019-05-01 01:08
ISweek工采网
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说道无人驾驶,人们首先就会想到谷歌,因为谷歌无人驾驶,始终是全球遥遥领先的。据报道美国联邦航空管理局(FAA)表示谷歌无人驾驶领域的另一家公司Wing正式拿到运营牌照,无人机送货合法商用,这一正式批准,于今年晚些时候可以开始在弗吉尼亚州通过无人机交付货物。目前,Wing主要将货物从当地企业运送到购物家庭,其中,Wing也获批运行飞行距离超过视线距离的无人机航线。无人机送货合法商用这批文无疑把无人机飞行送货,向前推进了一大步这也是美国首家正式拿到运营牌照的无人机快递公司意味着技术成熟度、安全性都得到了认可。

反观国内,近年随着行业的快速发展,国内无人机研制领域原有的竞争格局渐被打破,市场格局正处于巨变和重塑的过程中主要体现在人工智能技术的逐步完善、我国工业无人机政策的落地。人工智能方面主要是智能硬件已开始向小型化、低成本、低功耗的方向迈进,硬件成本的不断走低,为无人机制造业创造了良好的发展环境,促进无人机产业规模的持续稳定增长。政策的落地方面主要是工业无人机行业野蛮生长的态势将被遏制,而进入到健康生长模式的工业无人机产业将迎来黄金的发展时期,尤其是开发仍在深入的工业无人机领域,将迎来行业规模的大爆发。

提及无人的发展,安全是无人机行业健康发展的基石!无人机降落辅助是无人机所具有的一项功能,可以检测无人机底部与着陆区域的距离,判定着陆点是否安全,然后缓慢下降到着陆区域。现在使用的无人机一般采用GPS监测、气压传感和其他传感技术实现自主导航,检测碰撞,定位等功能。现代很多传感技术可以检测物体的接近程度,而超声波传感在无人机着陆时的探测距离,不同表面的可靠性方面表现优异。超声波传感可以检测其他技术难以解决的表面问题。下面工采网小编就来说说超声波传感器在无人机行业中有哪些具体的应用技术。

距离探测

超声波可以穿过各种介质(气体、液体、固体)来检测声阻抗不匹配的物体。声速是声波在弹性介质中传播时每单位时间的距离。例如,在20°C (68°F)的干燥空气中,声速为343米每秒(1,125英尺每秒)。空气中的超声波衰减随着频率和湿度的增加而增加。 因此,由于过度的路径损耗/吸收,空气耦合超声波通常被限制在500kHz以下的频率。因此可以使用超声波传感器探测从无人机到地面或从无人机到另一个物体的距离:

无人机超声波测距和避障的应用技术解决方案

无人机着陆辅助系统使用飞行时间(ToF)原理。ToF是从传感器发射到目标物体,然后从物体反射回传感器的超声波的往返时间估计因此计算公式为:距离(d)是从无人机上的超声波传感器到地面/物体的距离,ToF(t)是前面定义的ToF,而SpeedOfSound(v)是通过介质的声速。ToF(t)×SpeedOfSound(v)除以2,因为ToF计算超声回波往返物体的时间。

无人机超声波测距和避障的应用技术解决方案

工采网提供的无人机超声波传感器MB7052是一款拥有IP67防护安全等级的超声波传感器,可以防护灰尘吸入,可以短暂浸泡。PVC材料封装,具有一定的抗腐蚀能力。在存在杂波干扰的户外环境中,能良好地去除杂波检测得到最大目标的距离信息。传感器的的分辨率可达1cm,可测距离长达7.65米。该无人机超声波传感器还有具有高性能,小巧,紧凑,低成本,易于使用和轻便的特点。因此它是一款适用于户外环境的低功耗产品,例如无人机系统。同时,它在电池供电的物联网智能设备领域中也得到了广泛的应用。

避障

避障技术,对于主流的无人机飞行至关重要,但现有的解决方案仍处于探索阶段。为确保公共安全,需要不断改进传感器、传感算法和无人机设计。无人机避障技术主要有四套解决方案:红外线传感器方案、超声波传感器方案、激光传感器方案以及视觉传感器方案。在地面行驶的无人汽车避障问题彻底解决之前,无人机避障技术还有漫长路要走。为更好的解决无人机规避障碍物提高工作效率工釆网提供了一款MaxBotix 超声波避障传感器 - MB1043。

无人机超声波测距和避障的应用技术解决方案

超声波避障传感器MB1043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,使得测量出来的距离数据更加精准。应用于室内环境,它是一款很不错的低成本解决方案!

【相关产品推荐】

超声波避障传感器模组——UM0090是一款基于收发一体式超声波传感器的测距模组。通过测量超声波从发射到接收的飞行时间,该模组可以检测到3米范围内的物体,并通过UART 接口输出距离信号。该产品具有灵敏度高、响应速度快的特点,同时具有较好的抗干扰性能和稳定性,广泛应用于各类机器人、无人机和智能设备的避障系统。

MaxBotix 超声波传感器 人体检测传感器 - MB10044是一款专门有高低电平报警信号输出的接近传感器,可测范围可达213cm,适用于行人检测、停车检测等。当行人进入检测范围内,MB1004就会输出由低电平变成高电平的报警信号。同时它也具备输出目标具体距离的功能,通过RS232输出距离数据。MB1004是一款非常低成本的人体检测超声波传感器。

MaxBotix 人体测距传感器 超声波传感器 - MB1014专为行人和对象检测而设计,且在同一环境 中允许多个传感器同时运行。供电2.5V~5.5V,MB1014以其极小的 外形条件提供特定距离对象的接近检测。人体测距传感器MB1014允许用户将多个传感器集成到单个系统中,并且很少或几乎不会受到其他超声波传感器经 常发生的相互干扰影响。MB1014的主要特性是具备易于使用的逻辑(高/低)输出、RS232格式串行输出。

MaxBotix 行人检测超声波传感器——MB1010是一款超低功耗、宽波束角和高灵敏度的超声波传感器,它可以通过脉宽输出、模拟电压输出以及串口输出得到可靠稳定的距离数据。并且测量周期短,可测距离长达6.45米。同时,它也是公司很受欢迎的室内超声波传感器,因为它是一款非常出色的低成本通用型传感器。

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