超声波传感器在自动清洁机器人的应用

1. 应用挑战

在办公楼和购物中心，自动驾驶清洁机器人越来越多地被投入使用。这些机器人根据预设的网格模式，在需要清洁的楼层区域进行操作，以确保它们能够可靠地完成自动检测并规避障碍物。然而，在实际运行过程中，清洁机器人可能会遇到一些障碍物，存在一定的检测难度。比如，采用光学传感器难以检测的玻璃门和玻璃墙等透明障碍物，也有一些表面有反光或非常暗的障碍物也难以稳定地被检测到。

2. 目标

为了确保清洁机器人在运作时能够避免与障碍物发生碰撞，即使是透明物体，也必须使用可靠的传感器进行防撞保护。这些传感器需要迅速地检测障碍物，并及时输出相应的信号，以使自动驾驶机器人及时制动或改变方向。 超声波传感器在机器人行进的方向上形成一个完整的保护区域，盲区应尽可能小。如果使用多个传感器来建立保护区域，还必须避免传感器之间相互干扰，这样才能保证清洁机器人在工作过程中的安全性和效率。

3. 解决方案

为了实现自动清洁机器人的可靠避障检测，推荐使用 30GM 系列和 L2 系列超声波传感器，这些传感器能够可靠地检测各种透明、反光和不规则的表面，不受障碍物材料、颜色或结构的影响。

因超声波传感器产品外形紧凑，即使在较小的清洁机器人上，也有足够的空间安装多个传感器。根据机器人前部的大小，可以安装一个或多个传感器，建立一个完整的保护区域。这些传感器设备具有自动同步功能，彼此之间不会干扰，并且可以根据需要个性化设置其声锥的大小。这样，清洁机器人就能够在操作过程中安全而高效率地避免障碍物，提升工作效率。

技术特性

30GM 系列

感应原理：漫反射型传感器

感应距离：最大 6000mm

工作电压：10 … 30 V DC

输出类型：1 路开关量输出(PNP 或 NPN)

自动同步

IP65防护等级

L2 系列

感应原理：漫反射型传感器

感应距离：最大 4000mm

工作电压：9 … 30 V DC / 12 … 30 V DC(带模拟电压输出)

输出类型：1 路开关量输出(PNP 或 NPN)/ 2 路开关量输出(两个 PNP 或两个 NPN)/ 1 路模拟量输出(电流或电压)/ CANopen输出

自动同步

IP67/IP68 防护等级

4. 产品优势

超声波传感器具有可靠耐用的特点，在障碍物检测方面表现出色，它们几乎不受障碍物的表面结构、灰尘、以及天气条件的影响。因此，超声波传感器适用于各种室外和室内应用场景。 超声波传感器的安装和参数化非常简单便捷。通过多个传感器的同步连接，可以在清洁机器人的前方建立一个连续的声锥检测区域，这样可以稳定地进行障碍物检测，并满足EMC等各种质量要求。

5. 产品特性

亮点

产品功能对灰尘、天气等环境影响不敏感。

实现可靠检测，几乎不受障碍物的表面结构和光学特性的影响。

在机器人行进方向上建立完整的保护区域，盲区非常小。

设计紧凑耐用。

安装简单灵活。

审核编辑：汤梓红