Czujnik ultradźwiękowy 3D do robotyki i pojazdów autonomicznych

W odróżnieniu od zwykłych czujników ultradźwiękowych, mierzących zazwyczaj odległość tylko do najbliższej powierzchni odbijającej, nowe czujniki TS3 firmy Toposens zapewniają szerokie pole widzenia 160° x 160° i realizują jednoczesne pomiary 3D wielu obiektów w obszarze skanowania. Mogą one znaleźć zastosowanie w robotach, pojazdach autonomicznych i innych aplikacjach wymagających niezawodnego wykrywania obiektów w przestrzeni.

Czujniki TS3 zostały zrealizowane na bazie staranie wyselekcjonowanych komponentów i zawierają wbudowane algorytmy przetwarzania sygnałów w czasie rzeczywistym. Transmitują dane w wąskim paśmie częstotliwości i pobierają bardzo małą moc, co jest szczególnie ważne w aplikacjach bateryjnych. Przykłady zastosowań obejmują domowe roboty sprzątające oraz roboty serwisowe i dostawcze.

Czujnik TS3 umożliwia niezawodne mapowanie środowiska przy minimalnej mocy obliczeniowej i odnajdowanie własnej lokalizacji na predefiniowanych mapach w celu wykonywania złożonych algorytmów planowania ścieżki. Działa niezależnie od warunków oświetlenia otoczenia, a nawet jest w stanie wykrywać odbicia lustrzane i powierzchnie przeźroczyste, co daje dodatkową warstwę bezpieczeństwa tam, gdzie czujniki optyczne mogą nie działać poprawnie. Aby zapewnić jeszcze większą niezawodność, wygenerowana chmura punktów 3D może być łatwo połączona z danymi z innych typów czujników.

TS3 pracuje na długości fali poza pasmem akustycznym. Zawiera matrycę mikrofonów odbierających sygnały echa odbitego od pobliskich obiektów i ustala ich położenie w przestrzeni trójwymiarowej. Jego zasięg działania wynosi 5 m, a częstotliwość skanowania 28 Hz. Wraz z czujnikiem TS3 firma Toposens oferuje bogaty zestaw narzędzi dla oprogramowania middleware ROS (Robotics Operating System), co ułatwia integrację czujnika z istniejącymi systemami i umożliwia szybkie tworzenie prototypów.

Ważniejsze dane techniczne:

• zasięg skanowania: 5 m,
• pole widzenia (FoV): 160° x 160°,
• dokładność: zasięg: ±5%; kąt: ±2° dla ±20° FoV (±5° dla ±45° FoV, ±10° dla ±70° FoV),
• precyzja: zasięg: ±2 mm; kąt: ±2°,
• częstotliwość skanowania: 28 Hz,
• przepływność danych: 9 kB/s,
• interfejs: USB UART,
• wymiary: 71,4 x 27,4 x 11,6 mm.