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无人机测距避障福音超声波避障传感器 - MB1043

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发表于 2018-7-11 14:33:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
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测距为避障的基础,并有多种技术可以实现测距,包含无线射频(Radio FrequencyRF)、超音波(Ultrasonic)、红外线(Infrared)以及激光/雷射(Laser)等。这些技术各有其优缺点,且成本也有差异性。近年来随着机器人(Robot)、无人机(Drone)、无人搬运车、自动驾驶等新概念系统的兴起,连带刺激测距与避障(Obstacle Avoidance)技术需求。

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何为避障?那就是根据物体拥有的各种感官器件,对于外界的阻碍到物体的运动方向的作出各种躲避障碍的动作,并继续打断前的动作,这个过程就是避障。避障技术作为增加无人机安全飞行的保障也随着技术的发展日新月异。无人机在飞行过程中,通过其传感器收集周边环境的信息,测量距离从而做出相对应的动作指令,从而达到「避障」的作用。测距是避障的基本要求,实际上超声波感应器在消费级无人机很常见,不过多是装在机身下部,用以测量距离地面的高度。
目前,无人机的避障技术中最为常见的是红外线传感器、超声波传感器、激光传感器以及视觉传感器。
红外线与激光属光电半导体技术,分别运用红外线二极管(Infrared Light-Emitting DiodeIR LED)及激光二极管(Laser DiodeLD)的发波,而后接收回波来辨识物体的距离,红外线技术适合短距离运用,激光技术则适合长距离范畴。另外,常见的避障技术还有无线射频、超音波技术等,它们则常见于汽车领域应用。而超声波测距其实是一种比较成熟的测距技术,而成本相对较低,目前被大量应用于家用汽车倒车雷达上,但是其测量距离较近,而且对反射面有着一定的要求,因此常被用来测量无人机与地面之间的距离,而非与障碍物之间的距离。
当下无人机测距一般是通过测距类有效负载测量无人机到某物体的距离,通过特定波的波长,波速,反馈时间就可以计算。工釆网为无人机测距避障提供了相对应的超声波避障传感器 - MB1043解决方案。

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超声波避障原理中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,如下图所示。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。

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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!

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