机器人真空吸尘器感谢OntoOnboard

机器人真空吸尘器，感谢Onto Onboard

我前几天调整了背，不得不在地板上睡几个晚上。我的机器人吸尘器第一天晚上我被粗暴地叫醒了。它不仅是噪音，虽然非常安静，但事实上它一直试图找到一种方法它会碰到我，然后向上，向左或向右移动几英寸，然后又一次刺向我。我不是正常平面图的一部分。机器人吸尘器使用光学传感器或相机在房间内导航。基于相机的真空吸尘器不会撞到我身上，但它们会从我的钱包里拿走一大块。基于光学传感器的真空吸尘器取决于真空吸尘器与像桌腿或我这样的物体之间的接触。

保险杠和真空主体之间存在间隙。想象一下，那个空隙中有一圈光。当保险杠撞到桌腿时，光环被打破，因为保险杠坍塌刚好足以阻挡光线。“没有光”转化为被击中的物体。真空停止，转向一个角度，再次直行，试图找到清晰的方式。该光环使用离散的红外发射器和光电探测器，反射传感器或集成的光数字传感器创建，例如基于VCNL36687S VCSEL的接近传感器。

离散红外发射器和探测器可用于几种可能的配置。单个高功率发射器可以耦合到柔性光管，在光管的另一端具有光电二极管。这就像光纤电缆，但是在这种情况下撞到物体会挤压柔性光管，导致光被中断。第二种配置需要将连续保险杠分成较小的子部分。每个子部分都有一个红外发射器，指向与外环平行的光电晶体管。当保险杠的子部分撞击物体时，它向内偏转并打破光束，再次导致“不光”的情况。这可以使用分立的发射器和检测器或集成的开槽或光电断路器来实现。

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悬崖始终是机器人真空吸尘器的一个重要问题。如果你有楼梯往下走，你的基本上就是悬崖。机器人跌落楼梯时表现不佳; 这是要避免的。在这种情况下，使用光 - 数字接近传感器，指向地板的一个角度，并位于真空的前缘。这种接近传感器将红外发射器，光电二极管和信号处理电路集成在单个封装中。传感器的输出，例如VCNL36687S，是一个0到4095的数字计数，因为它具有12位分辨率。

当沿着地板移动时，来自发射器的光将木材，瓷砖或地毯表面反射到光电二极管上，传感器读取“高”计数并通过I 2 C 传递到微控制器。为零，没有地板，机器人必须停下来。为了减轻机器人的负担，传感器可以对其自身设定的阈值作出反应，并通过简单的HIGH / LOW引脚将此信息传递给微控制器，而不是对值进行持续轮询。传感器系统必须足够智能，以了解从反射表面到悬崖的过渡，以及从木材到黑暗的粗糙地毯的反射表面之间的区别，它可以吞下红外光。这是停止和走的区别。

机器人真空的最重要特征之一是知道真空行走了多远。这也使用光学传感器，透射传感器或开槽中断器，其具有红外发射器，其将光引导到跨越间隙通过的间隙的光电晶体管。在这种情况下，透射传感器是单个封装，而不是上面提到的分立元件。

编码轮连接到驱动车轮的轴上，并中断到达光电晶体管的红外光。它们一起被称为光学编码器。使用TCUT1630X01等3通道透射传感器，机器人可以跟踪行进距离，正向和反向，并在必要时跟踪转数。

我很感激所有这些传感器都使用940纳米红外光。如果是可见光，我就无法入睡。

关于作者

Jim Toal是Vishay Optoelectronics的产品营销高级经理。Vishay是汽车，消费和工业制造商的红外发射器，光电探测器和光学传感器的主要供应商。

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