扫地机器人里各类传感器的重要作用

时间: 2024-05-17 11:51:27 |   作者: 产品中心

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  在社会生活中越来越常见,广泛见诸于物流/运输、安保、保洁、家政、爱好/娱乐,以及护理/协助等各种应用场景。但无论是哪种应用,都要在保持人机交互(HMI)顺畅的同时,还要满足对安全以及实时响应等诸多要求。对于服务机器人来说,

  扫地机器人用到的传感器种类非常之多,比如检测位置用的运动传感器;语音识别用的麦克风;检测尘盒是否已满的气压传感器;检测障碍物用的超声波ToF传感器,检测室内环境用的气体和温度传感器;管理电池的电量用的电流传感器,以及检测角度和位置用的霍尔和TMR传感器等。此外,还有专为驱动小型有刷、步进或无刷电机而设计的器,能将一体式MCU用作终端应用的内置辅助微控制器。针对特定应用需求,TDK还可提供其他传感器解决方案。

  我们通过地板类型、陡峭断面与障碍物检测应用介绍TDK的CH101和CH201超声波飞行时间距离传感器的功能。

  CH101和CH201均为小型超低功耗的超声波飞行时间 (ToF) 距离传感器,分别可精确测量最远1.2m和5m的距离。传感器借助超声波脉冲回波测量距离,能在任何照明条件(包括阳光照射)下工作,具有毫米级的测量精度,且不受目标颜色和透明度的影响。传感器具有宽视场 (FoV) 的特点,能同时测量与视场中多个物体的距离。

  对于地板类型检测应用,可使用CH101模块的信号测量来实现。此应用是经过测量反射的超声波信号的平均幅度来判断目标表面是“硬”还是“软”。

  存在性检测应用则通过运动检测来确定是不是有人或物体存在。这两种传感器都可实现此应用。

  对于陡峭断面检测应用,则使用CH101模块来实现,模块中可配置和运行一个或多个CH101传感器。

  上述应用广泛见诸于各种机器人产品,比如无人机、吸尘器、自主移动机器人 (AMR)、类人机器人或协作机器人。

  RoboVac软件专为扫地机器人应用中的高级6轴运动传感器ICM-42688-P而开发,是一款支持软件,可充分的发挥ICM-42688-P的性能,同时弥补MEMS运动传感器的已知缺点。

  ・ 充分利用ICM-42688-P的高分辨率(20比特)、精确采样 (RTC) 和稳定能力 (VLN) 等特点,同时融合6轴数据,为机器人路径规划提供精准导航;

  ICM-42688-P (完美适用于机器人运动跟踪应用的高性能6轴IMU)

  ・ 具有可提高应用性能的独特功能,与RTC、20位ADC、高达32kHz的ODR同步采样;

  ・IMU加速度计、陀螺仪和温度测量数据(来自ICM-42688-P)会发送到RoboVac

  使用ICP-10101压力传感器监测尘盒中的气压气流,以此判断其中的灰尘水平。随着吸尘量的增加和过滤器被堵塞,气流会出现停滞,导致尘盒中的气压低于空置时的气压。为了消除暖通空调等局部外因的影响,以便更准确地检测尘盒内气压,我们提议测量差压,即同时用类似的压力传感器测量外部空气压力。

  ・可选择使用第二个压力传感器来消除暖通空调等局部环境影响,从而改进解决方案。

  TDK的HVC flex伺服驱动器系列可用于经济高效地控制高性能紧凑型电机。其中新型HVC4422F扩展了内存大小,能满足OEM诊断要求并能耐受高温环境。配备一体式MPU,满足RTOS要求。HVC控制器搭载32位CPU内核 (ArmCortex-M3),能超高的性价比地应对机器人市场及别的市场(工业、消费品、仪器仪表等)日渐增长的挑战。该产品的灵活外设可提供直接控制有刷、步进(双极或三相)或无刷 (BLDC) 电机的所有方法。

  TDK的传感器大范围的使用在机器人技术中的温度监测应用,以保证各项功能的正常运行。

  NTC元件采用高可靠性的玻璃封装,具有响应时间短的径向引线式和易于处理的刚性轴向引线式可供选择。 对于选项,还提供用于高绝缘性和防潮性的NTC探头,以及可简化安装过程的引线加工。

  键合式NTC芯片设计用于半导体设备中,其引线键合能为机器人产品的固定电池和电机控制器充电。 这些传感器直接安装在智能功率模块中,用于监测功率半导体的结温。

  SMD片式NTC很适合板载温度检测和温度补偿应用,可选尺寸范围为3216到0402,可选导电胶安装型号。

  IGBT电容器、线圈等散热器监测温度的成熟解决方案。空气温度传感器能可靠检测冷却空气温度并控制冷却风扇。除了标准零件编号,我们还能定制NTC特性、引线长度/

  NTC热敏电阻采用带电缆出口的金属标签盒封装绝缘电压 Vins>

  2700 Vac/1s(可应要求提供更高选项)

  NTC热敏电阻采用环氧树脂封装,带金属接线片端子可使用紧固螺钉固定,能可靠检测安装面的温度

  热敏电阻采用环氧树脂封装,并配备聚氯乙烯绝缘线气流中的响应时间约为20秒

  NTC热敏电阻封装采用玻璃封装,并配备小型树脂外壳能在恶劣工况下可靠运行

  电容式气压传感器、ICS-43434多模数字麦克风、CH101和CH201超声波飞行时间 (ToF) 传感器,以及Micronas电机控制器、角度传感器和压力传感器。TDK提供的解决方案可满足机器人市场的严格要求,比如可提供导航精度<10°/小时的InvenSenseIMU和RoboVac软件、Coursa Drive的市场就绪惯性导航系统 (INS)、能在任何照明条件下检测各种颜色障碍物的InvenSense超声波ToF传感器,可精准控制机器人关节的Micronas电机控制器,以及括温度传感器和磁力计。TDK RoboKit软件还与领先的集成。现在,面向IMU和超声波距离传感器的ROS就绪驱动程序已经上市。

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