Сонар для обхода препятствий: сколько датчиков и где их разместить?

10

Чтобы избежать препятствий во время 2D-навигации робота, каково наилучшее положение / угол для размещения датчиков гидролокатора? Сколько должно быть?

Я хотел бы знать, есть ли какая-то теория или примеры для проблемы размещения. Я понимаю, что это зависит от того, как движется робот и от его геометрии, но я ищу общие ответы.

mobile-robot sensors navigation acoustic-rangefinder Антон
источник
Почему бы тебе просто не использовать сервопривод. Некоторые датчики гидролокатора настолько дороги, что если вам нужен широкий угол, сервопривод будет проще, дешевле и потребляет меньше контактов. Есть недостаток: вы не можете идти так быстро, потому что он не сможет чувствовать достаточно быстро, если вы не получите высококачественный датчик. Кроме того, сервоприводы потребляют много энергии, так что будьте осторожны. Я знаю, что у вас уже есть ответ, я просто хотел показать это сообществу.
Анонимный Пингвин

Ответы:

9

Обычно основным фактором в позиционировании датчиков является фактическая ширина луча самих датчиков. Обычно бывает, что чем больше расстояние датчика, тем уже ширина луча.

Итак, во-первых, вам нужно определить диапазон, который вы хотите ощутить, и выбрать датчики, которые работают в этом диапазоне.

Затем вы должны решить, на каком широком диапазоне углов вы хотите определить расстояние. Например, вы можете решить покрыть все спереди и по бокам робота (диапазон 180 градусов, 90 градусов по обе стороны от прямой линии).

Затем вы делите угол на ширину луча выбранного вами датчика, чтобы получить необходимое вам количество датчиков.

Используя приведенный выше пример, если у вас есть датчики с шириной луча 90 градусов, вам потребуется только два из них, каждый под углом 45 градусов по обе стороны от прямой. Если бы у вас были датчики дальнего действия с, скажем, шириной луча 20 градусов, вам понадобилось бы 9 из них, чтобы покрыть одну и ту же область.

Очевидно, ширина луча не является точным измерением, поэтому, вероятно, безопаснее иметь некоторое перекрытие лучей. Наконец, датчики должны быть установлены симметрично между левой и правой сторонами робота.

thisismyrobot
источник
8

Чтобы расширить ответ этого робота , ширина луча действительно важна. Однако существует ряд других факторов, таких как отражательная способность окружающей среды (акустическая «яркость»), частота передачи и т. Д.

Хотя это с 1988 года, предотвращение препятствий с помощью ультразвуковых датчиков хорошо решает проблемы - физика эхолота, по-видимому, мало изменилась за эти годы :)

В статье « Ультразвуковые датчики гидролокатора», посвященной роботам поколения, представлены некоторые наиболее интересные вопросы в области ультразвукового измерения: формы луча и лепестки (см. Рисунок 50 кГц).

Оттуда вы должны посетить эти более подробные статьи о характеристиках луча и выборе датчика:

Throwback1986
источник