Principio e applicazione dell'uso di sensori a ultrasuoni negli aspirapolvere robot
Il Robot Aspirapolvere 4.0 è ora dotato di un nuovo sensore: un sensore a ultrasuoni, che risolve il problema del riconoscimento tra pavimenti e tappeti.
Che cosa sono i sensori a ultrasuoni?
Un sensore ultrasonico è un dispositivo che converte i segnali ultrasonici in altri segnali energetici (solitamente segnali elettrici). Le onde ultrasoniche sono onde meccaniche con una frequenza di vibrazione superiore a 20 kHz e una lunghezza d'onda che supera la gamma udibile dell'orecchio umano (20 Hz ~ 20 kHz). Sono caratterizzate da alta frequenza, lunghezza d'onda corta, diffrazione minima, direttività particolarmente buona e capacità di propagarsi direzionalmente come raggi. Negli ambienti quotidiani, sono quasi immuni alle interferenze, fatta eccezione per le onde coerenti, e non rappresentano alcun danno per gli esseri umani.
Le sue applicazioni in campo medico, automobilistico, dei droni e in altri settori sono molto estese.
I sensori a ultrasuoni sono ampiamente utilizzati anche nelle automobili e nei droni.
Ad esempio, i sensori di parcheggio in retromarcia.
Perché gli aspirapolvere robot hanno bisogno di sensori a ultrasuoni?
Infatti, i sensori a ultrasuoni aiutano i robot aspirapolvere a "identificare" i tappeti. Una volta equipaggiato con un sensore a ultrasuoni, il robot aspirapolvere può determinare il tipo di materiale del pavimento.
Grazie alla modalità riflettente, quando il sensore incontra un pavimento liscio, le onde ultrasoniche vengono assorbite in misura minima dal pavimento e il sensore rileva un continuo "rimbalzo" delle onde.
Tuttavia, quando il robot incontra un tappeto con fibre, in base alla modalità non riflettente, le onde ultrasoniche vengono assorbite da materiali con forti proprietà di assorbimento acustico, come feltro, lana, cotone o schiuma di spugna. A questo punto, il robot aspirapolvere non riceve un'eco e riconosce che si sta avvicinando a un'area con moquette.
Perché scegliere il rilevamento a ultrasuoni rispetto ai più avanzati algoritmi di rilevamento degli oggetti basati sull'intelligenza artificiale?
Se il rilevamento degli oggetti tramite intelligenza artificiale si basa sulla "visione", allora i sensori a ultrasuoni funzionano più come il rilevamento "tattile".
L'effettiva efficacia del rilevamento degli oggetti tramite intelligenza artificiale dipende da molti fattori, come l'illuminazione, il colore del tappeto, l'angolo di rilevamento, la velocità di elaborazione in tempo reale e la risoluzione della telecamera.
Ad esempio, in condizioni di scarsa illuminazione e tappeti di colore scuro, è probabile che l'IA identifichi erroneamente il tappeto come pavimento. Tuttavia, grazie al principio di funzionamento dei sensori a ultrasuoni, questi non sono influenzati da questi fattori, evitando così tali errori di valutazione.
Sensori a ultrasuoni consigliati
Campo di rilevamento: 20-120 mm Campo di rilevamento: 20-200 mm Materiale: placcatura in rame nichelato Tipo di connessione: connettore M12 a 4 pin
Campo di rilevamento: 100-2000 mm, 200-4000 mm, 350-6000 mm Materiale: placcatura in rame nichelato, raccordi in plastica Tipo di connessione: connettore M12 a 5 pin
Campo di rilevamento: 30-300 mm, 50-500 mm, 60-1000 mm Materiale: placcatura in rame nichelato, raccordi in plastica Tipo di connessione: connettore M12 a 5 pin
Campo di rilevamento: 100-2000 mm, 150-3000 mm Materiale: accessori in plastica, riempiti con resina epossidica Tipo di connessione: connettore M12 a 5 pin
