您是否想過如何找到最適合自主導航的傳(chuan) 感器?不同類型的自主傳(chuan) 感器(例如自動駕駛車輛和機器人係統)需要多個(ge) 傳(chuan) 感器來安全地導航其環境。這些設備有效地充當機器人或自主係統的眼睛,使其能夠在前往目的地的同時識別路徑中的障礙物。
• 內(nei) 部傳(chuan) 感設備提供有關(guan) 機器人內(nei) 部狀態的信息。其中包括報告機器人位置、加速度、速度和扭矩的自主傳(chuan) 感器。
• 相比之下,外部傳(chuan) 感設備檢測機器人或自主係統外部的條件。這些可能包括紅外和超聲波檢測係統以及 RGB 攝像頭和接近警報係統。
尋找用於(yu) 自主導航的最佳傳(chuan) 感器對於(yu) 讓您的機器人係統能夠準確、安全地移動至關(guan) 重要。
自主係統的傳(chuan) 感器使用多種不同的方法來收集有關(guan) 機器人周圍環境和機器人係統內(nei) 部狀態的信息。了解最常見的自主傳(chuan) 感器類型可以幫助您在配置機器人傳(chuan) 感器以獲得最佳性能時做出最佳決(jue) 策。
光傳(chuan) 感裝置一般包括光敏電阻電池和光伏電池。這些傳(chuan) 感器將光轉換成機器人軟件可以解釋的信號。這使得自主係統能夠構建周圍地形和環境的內(nei) 部圖像。用於(yu) 自主導航的其他一些類型的傳(chuan) 感器包括:
• 紅外係統檢測環境中的輻射變化,為(wei) 機器人軟件提供附加數據點。
• RGB 顏色傳(chuan) 感設備可以檢測紅色、綠色和藍色,以便為(wei) 機器人係統創建更準確的環境表示。
• 視覺同步定位與(yu) 建圖(VSLAM)係統由整套集成組成。 [這不是傳(chuan) 感器,而是解釋 RGB 攝像機數據(視頻)的係統。] 該係統收集、標記、過濾並組合視頻數據,為(wei) 導航提供參考點。與(yu) 計算車輪的轉數類似,這種“視覺裏程表”係統允許提供導航數據,在某些情況下可以補充甚至取代其他導航傳(chuan) 感器。
麥克風拾取機器人區域內(nei) 的環境噪音,為(wei) 位置和運動提供額外的提示。這些係統通常不適合在沒有任何其他傳(chuan) 感器來收集周圍環境數據的情況下使用。然而,它們(men) 可以在移動障礙物常見的區域提供一定程度的保護。
這些傳(chuan) 感係統發射某種介質來產(chan) 生反饋信號,自主係統上的軟件可以解釋這些信號以估計相對位置。接近檢測設備可能包括超聲波、紅外和光敏電阻傳(chuan) 感器,以確定附近環境中是否存在障礙物。這些係統可以防止機器人係統碰撞物體(ti) 。然而,它們(men) 在繪製和創建周圍環境的虛擬圖像方麵並沒有提供太多幫助。
接觸傳(chuan) 感器和力傳(chuan) 感器為(wei) 機器人係統提供了一種檢測附近環境中的物體(ti) 並與(yu) 之交互的方法。這些傳(chuan) 感設備允許機器人與(yu) 物體(ti) 交互並使用通過這些觸覺傳(chuan) 感設備收集的信息來執行任務。這些傳(chuan) 感器的主要缺點是它們(men) 需要與(yu) 其他物品接觸才能確定它們(men) 的存在。因此,它們(men) 不能用作機器人係統導航的唯一方法。
《紐約時報》2019 年的一篇文章指出,熱成像傳(chuan) 感器是識別人類和其他哺乳動物以防止自動駕駛汽車發生碰撞的最佳方法。熱傳(chuan) 感設備是在有人或動物區域運行的機器人係統的可靠補充。對於(yu) 大多數障礙物都是無生命的環境,這些溫度傳(chuan) 感設備的用處不大,可能根本沒有必要。
自主係統需要有關(guan) 其物理位置、行進方向和態度的持續且準確的信息,以到達目的地並有效地導航其環境。 GPS 設備、陀螺儀(yi) 和磁力計通常用於(yu) 為(wei) 現實世界中的機器人係統和車輛提供這些數據。這些傳(chuan) 感器是設備和機器人係統中最常見和最有用的傳(chuan) 感器之一,這些設備和機器人係統必須導航更長的距離或穿越不熟悉的地形。然而,它們(men) 可能會(hui) 受到障礙物的限製,這些障礙物可能會(hui) 降低設備的 GPS 信號的準確性。
自主導航係統需要比係統行駛速度更快的詳細且持續的信息。加速度計將這些數據提供給控製機器人的軟件和硬件,使這些係統能夠確定其行進速率並更準確地推斷其當前位置。在某些情況下,當 GPS 讀數缺失或不一致時,加速度計可以提供寶貴的數據備份源。
慣性測量單元(通常稱為(wei) IMU)通常包含幾種不同類型的設備,為(wei) 自主導航提供數據點:
• 磁力計
• 氣壓計
• 加速度計
• 陀螺儀(yi)
GPS 係統還集成到大多數移動地麵機器人設備中,並封裝為(wei) 慣性導航係統或 INS。在機器人上安裝多個(ge) GPS 設備通常可以提高地理定位服務的航向精度和整體(ti) 可靠性,這對於(yu) 移動機器人係統的成功至關(guan) 重要。
• 3DM-RTK 網絡接口調製解調器
• 3DM-GQ7-GNSS/INS 雙天線多頻段RTK導航係統
• 3DM-GX5-GNSS/INS 高性能 GNSS 導航傳(chuan) 感器
• 3DM-GX5-AHRS 高性能姿態參考傳(chuan) 感器
• 3DM-CV7-INS 戰術級嵌入式慣性導航係統
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