1. Танилцуулга
Waveshare TOF (Нислэгийн цаг) лазерын хүрээ мэдрэгч нь авсаархан бөгөөд нарийвчлалтай зай хэмжих төхөөрөмж юм. Энэ нь суулгагдсан MCU болон нарийн хүрээний алгоритмыг нэгтгэсэн бөгөөд 1мм-ийн нягтралтай, ±1.5см-ийн нарийвчлалтайгаар 5 метр хүртэлх нарийвчлалтай хэмжилт хийх боломжийг олгодог. Энэхүү мэдрэгч нь UART эсвэл CAN автобусаар дамжуулан идэвхтэй болон асуулгын горим зэрэг уян хатан өгөгдөл гаралтын сонголтыг дэмждэг тул олон төрлийн хэрэглээнд тохиромжтой.
Зураг 1.1: Илүүview TOF лазер хүрээ мэдрэгчийн гол онцлогуудыг онцлон тэмдэглэв: оптик шүүлтүүр, суулгагдсан MCU болон алгоритм, мөн каскадын хүрээ тогтоох чадвар.
2. Гол онцлог, чадварууд
- Өндөр нарийвчлал: 0-3м-ийн хүрээнд 1мм-ийн нягтрал болон ±1.5см-ийн нарийвчлалтай, <5мм стандарт хазайлттай.
- Богино хараагүй бүс: 1 см хүртэл ойр зайг хэмжих чадвартай бөгөөд сохор бүсийг багасгадаг.
- Тохируулах боломжтой талбар View (FOV): FOV нь 15°-аас 27° хүртэл тохируулж болох бөгөөд энэ нь тодорхой хэрэглээний хэрэгцээнд тохируулан өөрчлөх боломжийг олгодог.
- Уян хатан харилцаа холбоо: Олон талын холболтын хувьд хоёр ижил порттой, UART болон CAN автобусны интерфэйсийг хоёуланг нь дэмждэг.
- Каскадын давтамж: Олон мэдрэгчийг цуваагаар (UART-аар 8x хүртэл, CAN-аар 7x хүртэл) тус тусад нь ID тохиргоотой холбож, бүх мэдрэгчээс нэг шугамаар өгөгдөл цуглуулах боломжтой.
- Тохируулах боломжтой гаралт: Өгөгдөл цуглуулах идэвхтэй гаралт болон асуулгын гаралтын горимуудыг хангадаг.
Зураг 2.1: Нарийвчилсан view мэдрэгчийн өндөр нарийвчлал, хамгийн бага сохор бүс, тохируулж болох талбар view.
Зураг 2.2: Каскадын хүрээний боломжууд, UART/CAN дэмжлэг болон хост компьютерын туслах програм хангамжийн хэрэглэгчийн интерфэйсийн жишээ.
3. Тохиргоо ба техник хангамжийн холболт
TOF лазерын хүрээ мэдрэгчийг Raspberry Pi болон Arduino зэрэг янз бүрийн хөгжүүлэлтийн самбаруудтай хялбархан нэгтгэж болно. Доор дэлгэрэнгүй тайлбарласны дагуу цахилгаан хангамж болон холбооны шугамын зөв холболтыг хангана уу.
3.1 Загварын тайлбар
- VCC: Цахилгаан хангамжийн оролт (3.7-5.2V)
- GND: Газар
- TX/CAN_L: Дамжуулах (UART) / CAN бага
- Эмийн жор/CAN_H: Хүлээн авах (UART) / CAN Өндөр
3.2 Raspberry Pi-тэй холбогдох нь
Диаграммын дагуу мэдрэгчийг Raspberry Pi-ийн GPIO зүүнүүдтэй холбоно уу. UART эсвэл CAN зүүнүүд Raspberry Pi дээр зөв байрлаж, тохируулагдсан эсэхийг шалгаарай.
3.3 Arduino-той холбогдох
Arduino-той нэгтгэхийн тулд мэдрэгчийн зүүг Arduino самбар дээрх харгалзах дижитал оролт/гаралтын зүүтэй холбоно уу. Vol-д анхаарлаа хандуулаарайtage түвшин (UART-д зориулсан 3.3V TTL дохионы түвшин).
Зураг 3.1: Raspberry Pi болон Arduino-ийн нарийвчилсан тоног төхөөрөмжийн холболтын диаграммууд, үүнд зүүний хуваарилалт болон мэдрэгчийн тойм хэмжээсүүд миллиметрээр илэрхийлэгдсэн.
4. Үйл ажиллагаа ба програм хангамж
TOF Лазерын хүрээний мэдрэгч нь тохиргоо, өгөгдөл хянах, дүн шинжилгээ хийх ажлыг хөнгөвчлөх зориулалттай Хост Компьютерын Туслах Програм хангамжтай ирдэг. Энэхүү програм хангамж нь мэдрэгчийн тохиргоо, долгионы хэлбэрийн хяналт, өгөгдөл шинжлэх, өгөгдөл бичих болон дахин тоглуулах, програм хангамжийн шинэчлэлт зэрэг функцуудыг хангадаг.
4.1 Өгөгдөл гаралтын горимууд
- Идэвхтэй гаралт: Мэдрэгч нь тогтоосон интервалаар хэмжилтийн өгөгдлийг тасралтгүй гаргадаг.
- Асуулгын гаралт: Мэдрэгч нь зөвхөн хост төхөөрөмжөөс лавлагааны команд хүлээн авсан үед л хүрээний өгөгдлийг гаргадаг.
Харилцаа холбооны параметрүүдийг (өгөгдлийн хурд, мэдрэгчийн ID) тохируулах болон өгөгдлийн гаралтын горимыг сонгох талаар дэлгэрэнгүй зааврыг програм хангамжийн хэрэглэгчийн гарын авлагаас үзнэ үү.
5. Хэрэглээ
TOF лазерын хүрээ мэдрэгчийн олон талт байдал болон нарийвчлал нь үүнийг янз бүрийн хэрэглээнд тохиромжтой болгодог:
- Нийтлэг зайн хэмжилт: Ерөнхий зорилгоор нарийвчлалтай хэмжилт хийх.
- Роботын саад бэрхшээлээс зайлсхийх: Автономит роботуудад саад бэрхшээлийг илрүүлж, тойрч гарахад зайлшгүй шаардлагатай.
- Роботын маршрут төлөвлөлт: Орчныг зураглах, үр ашигтай замыг төлөвлөхөд зориулсан өгөгдлийг өгдөг.
- Дронгийн өндрийн тохиргоо: Нисгэгчгүй агаарын хөлгийн өндрийг нарийн хянах боломжийг олгодог.
- Тааз илрүүлэх: Дотоод навигаци болон газрын зураглалд ашигтай.
- Аж үйлдвэрийн автоматжуулалт: Автоматжуулсан системд байрлал мэдрэгч болон объект илрүүлэх зориулалттай.
6. Техникийн үзүүлэлтүүд
Зураг 6.1: TOF лазерын хүрээ мэдрэгчийн дэлгэрэнгүй техникийн үзүүлэлтүүд.
| Параметр | Үнэ цэнэ |
|---|---|
| Хэмжих хүрээ | Богино: 0.012-2.18м, Дунд: 0.012-3.60м, Урт: 0.01-5.00м |
| Ердийн нарийвчлал | Богино зай: ±1.0см, стандарт хэлбэлзэл <0.3см Дунд хязгаар: ±1.0см, стандарт хэлбэлзэл <1.5см Урт зай: ±1.5см, стандарт хэмжээ <0.5см (0-3м), стандарт хэмжээ <8см (3-5м) |
| Шийдвэр | 1 мм |
| Долгионы урт | 940нм (1-р зэрэглэлийн стандартад нийцсэн) |
| -ийн талбар View (FOV) | 15°-27° (тохируулж болно) |
| Харилцаа холбооны интерфейс | UART (3.3V TTL дохионы түвшин), CAN (хоёр портыг нэгэн зэрэг ашиглаж болно) |
| Дохионы түвшин | UART: 115200-3000000bps (анхдагчаар 921600bps) CAN: 100000-3000000bps (анхдагчаар 1000000bps) |
| Каскадын дэмжлэг | UART: 8 хүртэлх каскадыг дэмждэг CAN: 7 хүртэлх каскадыг дэмждэг |
| Эрчим хүчний хангамж | 3.7-5.2 В |
| Эрчим хүчний хэрэглээ | 290мВт (UART идэвхтэй гаралт, холын зайн горим, 5.0В тэжээлийн хангамж, 58мА гүйдэл) |
| Жин | 0.444 унц (ойролцоогоор 12.6 гр) |
| Хэмжээ (L×W×H) | 35.58 × 12 × 8.05 мм |
| Загварын дугаар | TOF лазерын хүрээ мэдрэгч |
| ASIN | B08F57PXKV |
7. Засвар үйлчилгээ
TOF лазер хүрээ мэдрэгчийн урт наслалт, оновчтой ажиллагааг хангахын тулд дараах засвар үйлчилгээний удирдамжийг дагаж мөрдөнө үү.
- Цэвэрлэгээ: Мэдрэгчийн оптик цонхыг зөөлөн, хөвөнгүй даавуугаар зөөлөн цэвэрлээрэй. Линзийг зурж болох зүлгүүрийн материал эсвэл хүчтэй химийн бодисоос зайлсхий.
- Харьцуулах: Мэдрэгчийг бие махбодийн гэмтэлээс сэргийлж болгоомжтой харьц. Унах эсвэл хэт их хүч хэрэглэхээс зайлсхий.
- Хадгалах: Мэдрэгчийг ашиглаагүй үедээ хуурай, тоосгүй орчинд хадгална уу. Хэт өндөр температур болон чийгшлээс хамгаална уу.
- Эрчим хүчний хангамж: Заасан эзэлхүүний доторх тогтвортой, тохиромжтой цахилгаан хангамжийг үргэлж ашиглаарайtage хүрээ (3.7-5.2 В).
8. Алдаа засах
Хэрэв та TOF лазер хүрээний мэдрэгчтэй холбоотой асуудалтай тулгарвал дараах алдааг олж засварлах алхмуудыг анхаарч үзээрэй.
- Өгөгдлийн гаралт байхгүй:
- Цахилгаан хангамжийн холболт болон хэмжээг шалгана ууtage.
- Холбооны утас (TX/RX, CAN_L/CAN_H) зөв туйлшрал болон найдвартай холболтыг шалгана уу.
- Баудын хурд болон холбооны протокол (UART/CAN) нь мэдрэгч болон хост төхөөрөмж дээр зөв тохируулагдсан эсэхийг шалгаарай.
- Мэдрэгчийн ID зөв тохируулагдсан эсэхийг, ялангуяа каскадын горимд баталгаажуулна уу.
- Буруу уншилтууд:
- Мэдрэгчийн оптик цонх цэвэрхэн, бөглөрөлгүй байгаа эсэхийг шалгаарай.
- Лазерт саад учруулж болзошгүй хүчтэй орчны гэрлийн эх үүсвэрүүдийг шалгана уу.
- Бай гадаргуу нь TOF хэмжилтэд тохиромжтой эсэхийг (ойлголтгүй, тунгалаг бус) шалгана уу.
- Мэдрэгч нь заасан хэмжих хязгаарт байгаа эсэхийг шалгаарай.
- Програм хангамжийн холболтын асуудал:
- Хост компьютерын туслах програм хангамжид зөв COM порт сонгогдсон эсэхийг шалгана уу.
- Өөр ямар ч програм хангамж ижил COM порт ашиглаж байгаа эсэхийг шалгаарай.
- Хэрэв шаардлагатай бол USB-ээс UART/CAN хөрвүүлэгчдээ шаардлагатай драйверуудыг дахин суулгана уу.
Хэрэв асуудал арилахгүй бол Waveshare-ийн албан ёсны баримт бичгийг үзэх эсвэл техникийн дэмжлэгтэй холбогдоно уу.
9. Баталгаат хугацаа ба дэмжлэг
Энэхүү Waveshare TOF лазерын хүрээ мэдрэгчийг Waveshare үйлдвэрлэдэг. Техникийн дэмжлэг, бүтээгдэхүүний лавлагаа эсвэл баталгаат хугацааны талаарх мэдээллийг албан ёсны Waveshare вэбсайтаас авна уу. webсайт эсвэл тэдний тусламжийн сувгаар холбогдоно уу.
Үйлдвэрлэгч: Waveshare
Албан ёсны Webсайт: www.waveshare.com
Зураг 9.1: Үйлдвэрлэгчийн мэдээлэл болон холбоо барих мэдээллийг харуулсан бүтээгдэхүүний сав баглаа боодол.
