近年來萬物互聯(lián)、智能感知時(shí)代的加速到來，自動(dòng)化生產(chǎn)需求的不斷釋放，機(jī)器人基礎(chǔ)與前沿技術(shù)也在迅猛發(fā)展促使機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來了巨大爆發(fā)，以往國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用主要集中在搬運(yùn)與上下料、焊接與釬焊、裝配、加工等領(lǐng)域，現(xiàn)今，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)涉及工程材料、機(jī)械控制、傳感器、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、生命科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域，據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國互聯(lián)網(wǎng)+機(jī)器人行業(yè)市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2018年，中國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量延續(xù)了2017年的景氣度，月產(chǎn)量持續(xù)上升。2018年1-12月，全國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量為147682套，同比增長4.6%，雖增速大幅度下滑，但總體保持了上升的趨勢(shì)。
雖然我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展正面臨著無數(shù)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，但就如何把握趨勢(shì)，化阻力為動(dòng)力，工采網(wǎng)小編曾經(jīng)寫過一篇題為《傳感器解決機(jī)器人發(fā)展四大問題智能化進(jìn)程再提速》文章，文中提及過在未來，隨著萬物互聯(lián)、智能感知時(shí)代的加速到來，機(jī)器人邁入信息化、智能化的新時(shí)代將大勢(shì)所趨，要想實(shí)現(xiàn)這一升級(jí)發(fā)展，對(duì)于機(jī)器人發(fā)展影響較大的幾門技術(shù)之中，除了人工智能、大數(shù)據(jù)、定位導(dǎo)航等之外，傳感器技術(shù)也起著至關(guān)重要的作用。
本文主要圍繞超聲波傳感器電源電壓處理、傳感器操作期間的超聲波傳感器自校準(zhǔn)、傳感器對(duì)連續(xù)噪聲源的抑制、傳感器在非連續(xù)噪聲源在運(yùn)行過程中的抑制等問題來解決《適用于室內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人的超聲波傳感器》相關(guān)應(yīng)用技術(shù)。
一、超聲波傳感器電源電壓處理
工采網(wǎng)提供的MB1033、MB1030、MB1240這三款傳感器都在其額定電壓范圍（3.3V和5V電源）內(nèi)運(yùn)行良好。即使電源電壓發(fā)生變化，MB1033和MB1240傳感器也能自動(dòng)正常運(yùn)行。
其中MB1030在通電運(yùn)行時(shí)自動(dòng)校準(zhǔn)電源調(diào)節(jié)電壓，該傳感器可正常工作。如果電源電壓在運(yùn)行期間下降或增加，則必須關(guān)閉電源并重新接通電源，以使傳感器校準(zhǔn)到不同的工作電壓，需要注意以下3點(diǎn)：
1、重新校準(zhǔn)傳感器可使MB1030在各種電壓，溫度和安裝范圍內(nèi)正常工作。
2、用戶必須能夠重新為MB1030傳感器供電，以重新校準(zhǔn)傳感器。
3、MB1030傳感器消耗的電流非常小，因此很多時(shí)候它可以通過數(shù)字微控制器引腳供電。
MB1030或傳感器線路（LV-MaxSonar-EZ）不建議用于傳感器運(yùn)行時(shí)電源電壓可能下降或增加的應(yīng)用，除非用戶重新校準(zhǔn)（重新供電）傳感器。
二、傳感器操作期間的超聲波傳感器自校準(zhǔn)
MB1033和MB1240傳感器在出廠時(shí)已經(jīng)過校準(zhǔn)，經(jīng)過校準(zhǔn)的傳感器可以檢測(cè)到近距離區(qū)域內(nèi)的物體。例如：用戶在安裝這兩款傳感器的時(shí)候出現(xiàn)線路安裝異常，原因可能是用戶項(xiàng)目應(yīng)用的問題。其次，MaxBotix的工廠校準(zhǔn)將允許傳感器正常工作。這通常是在大容量應(yīng)用程序中完成的，其中傳感器校準(zhǔn)在操作溫度范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，然后針對(duì)特定的應(yīng)用程序進(jìn)行調(diào)優(yōu)。通常，客戶將為該測(cè)試購買非重復(fù)的工程，并且還將獲得一個(gè)帶有自定義部件號(hào)的傳感器，允許MaxBotix提供與該應(yīng)用程序匹配的產(chǎn)品。以MB1033舉例說明：MB1030具有一個(gè)獨(dú)特的校準(zhǔn)例行電源。這使得傳感器能夠了解周圍的環(huán)境。校準(zhǔn)有助于拒絕從安裝到接近6英寸的障礙返回。每次傳感器通電后，它都會(huì)了解傳感器周圍的區(qū)域。移除電源和應(yīng)用電源允許用戶重新校準(zhǔn)傳感器。這使得用戶可以在大范圍的電壓、溫度和支架上使用該部件。
同時(shí)用戶還需要注意3個(gè)方面：
1、重新校準(zhǔn)傳感器允許MB1030在各種電壓，溫度和安裝范圍內(nèi)正常工作；
2、用戶必須能夠重新為MB1030傳感器供電，以重新校準(zhǔn)傳感器；
3、MB1030傳感器消耗的電流非常小，因此很多時(shí)候它可以通過數(shù)字微控制器引腳供電。
綜上所述如果一個(gè)物體在通電過程中離傳感器很近，但在正常操作中不存在，則應(yīng)繼續(xù)檢測(cè)物體。然而，在這種情況下，傳感器可能無法像在其他情況下那樣探測(cè)到非常近的距離內(nèi)的物體。
三、傳感器對(duì)連續(xù)噪聲源的抑制
所有MaxBotix傳感器設(shè)計(jì)都能很好地處理連續(xù)噪聲源。像來自電風(fēng)扇的噪音甚至無人機(jī)螺旋槳發(fā)出的噪音通常都會(huì)被屏蔽。在特定的環(huán)境中測(cè)試傳感器時(shí)，為了在高噪聲環(huán)境中獲得適宜的運(yùn)行效果，工采網(wǎng)技術(shù)人員建議用戶使用XL-MaxSonar-EZ系列的傳感器，如MB1240傳感器，該傳感器具有更高的聲功率，而且由于具有更好的信噪比，運(yùn)行將更加可靠。
四、傳感器在非連續(xù)噪聲源在運(yùn)行過程中的抑制
以MB1033傳感器舉例說明：假設(shè)MB1033傳感器是連續(xù)工作的，不需要開或關(guān)。當(dāng)打開或關(guān)閉時(shí)，該傳感器工作得較好，因此允許其內(nèi)部濾波工作。當(dāng)引腳4高舉或保持打開狀態(tài)時(shí)，MB1033傳感器將繼續(xù)向高于目標(biāo)閾值的目標(biāo)報(bào)告范圍。
當(dāng)引腳4升高或打開時(shí)，MB1030和MB1240傳感器將報(bào)告與第一次返回值對(duì)應(yīng)的大于目標(biāo)閾值的范圍。通常情況下，傳感器會(huì)在傳感器的視場(chǎng)范圍內(nèi)探測(cè)到聲目標(biāo)。然而，來自外部噪聲源(如另一個(gè)傳感器)的聲音干擾會(huì)導(dǎo)致MB1030或MB1240報(bào)告不一致/不正確的距離。
此外，當(dāng)在同一機(jī)器人上使用多個(gè)傳感器時(shí)，必須使用引腳4命令傳感器讀取范圍讀數(shù)，其中引腳4保持低電平，然后在需要范圍讀數(shù)時(shí)變?yōu)楦唠娖健＿@降低了同一機(jī)器人上的其他傳感器檢測(cè)的可能性。
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