首先激光測距傳感(gan)(gan)器的工作(zuo)原理是(shi)利用激光束的時間飛行原理(TOF,Time of Flight),即通(tong)過測量激光束從發射到(dao)反(fan)射回來(lai)的時間來(lai)計算目(mu)標(biao)物體與傳感(gan)(gan)器之間的距離。
具體來說(shuo),激(ji)光測距(ju)傳(chuan)感器(qi)內部包(bao)含(han)一個(ge)激(ji)光二(er)極管或激(ji)光器(qi),它發射一個(ge)短脈(mo)沖的激(ji)光束。這(zhe)個(ge)激(ji)光束具有單色性(xing)(xing)、相(xiang)干性(xing)(xing)、高亮度(du)、高度(du)定相(xiang)性(xing)(xing)等(deng)特性(xing)(xing),確保其準(zhun)確傳(chuan)播(bo)。
當(dang)激(ji)光束照射(she)(she)(she)到目標物體上(shang)時(shi),會發生(sheng)反射(she)(she)(she)或散(san)射(she)(she)(she)。如(ru)(ru)果(guo)目標物體表面是光滑的,激(ji)光束會反射(she)(she)(she)回傳感器(qi);如(ru)(ru)果(guo)目標物體表面是粗(cu)糙或散(san)射(she)(she)(she)性的,激(ji)光束可能會以不同的方向散(san)射(she)(she)(she)。
在傳(chuan)(chuan)感器上安裝一(yi)個接收器,用于接收反射(she)(she)或散射(she)(she)回來的激光(guang)束。接著通(tong)過測量已知的激光(guang)速度(du)(光(guang)速)和測得的時間(飛(fei)行時間),傳(chuan)(chuan)感器就可以計算目標物體與傳(chuan)(chuan)感器之間的距離。
距離計算公式為:距離 = (飛行(xing)時(shi)(shi)間 x 光速) / 2。因(yin)為激光光束(shu)要往返傳(chuan)播,所以時(shi)(shi)間會除(chu)以2。
最后(hou),傳感器將測得的(de)距離數(shu)據輸出(chu)給連接的(de)控制系統或計(ji)算機,以(yi)供進一步處(chu)理(li)或應用。
這(zhe)就是激光測距傳(chuan)感器(qi)的工作原理。
激光測距傳(chuan)感(gan)器(qi)用于避(bi)障的原理主要(yao)是通過測量機器(qi)人與障礙物(wu)之間的距離,來幫助機器(qi)人實現(xian)避(bi)障導航。
具體(ti)來(lai)說(shuo),激(ji)光(guang)測距(ju)傳感(gan)器(qi)會向周圍環境發射激(ji)光(guang)束,并測量反射回(hui)來(lai)的時間(jian)。根據測量結(jie)果,傳感(gan)器(qi)可以計算出機器(qi)人(ren)與障(zhang)礙物之(zhi)間(jian)的距(ju)離。當(dang)機器(qi)人(ren)遇(yu)到障(zhang)礙物時,激(ji)光(guang)測距(ju)傳感(gan)器(qi)可以快速(su)感(gan)知到障(zhang)礙物的存在,并向機器(qi)人(ren)控制(zhi)系統(tong)發送(song)信(xin)號。
基于激光(guang)測距傳感器(qi)的(de)(de)數據,機(ji)器(qi)人可以(yi)(yi)實時地(di)構建(jian)出周圍(wei)環境(jing)的(de)(de)地(di)圖,并確定(ding)自身(shen)的(de)(de)位置。通過分析地(di)圖和自身(shen)位置,機(ji)器(qi)人可以(yi)(yi)規劃出最優的(de)(de)路徑,以(yi)(yi)避開(kai)障礙物(wu)并到(dao)達目標位置。同時,激光(guang)測距傳感器(qi)還可以(yi)(yi)提供關于障礙物(wu)的(de)(de)形狀、大(da)小和位置的(de)(de)信息(xi),幫助(zhu)機(ji)器(qi)人更準(zhun)確地(di)判(pan)斷如何(he)避開(kai)障礙物(wu)。
當機(ji)器人遇到新的障礙物或環境變化時,控制系統可以根據(ju)激光測距傳感器的數據(ju)及時調整機(ji)器人的運(yun)動軌(gui)跡,確保(bao)其能夠安全、高效地避障導航(hang)。
總(zong)之,激(ji)光測距傳感器通過測量(liang)機器人(ren)與(yu)障(zhang)礙物之間的(de)距離,提供關于障(zhang)礙物的(de)位置信息,幫助機器人(ren)實(shi)現安全(quan)穩定的(de)避障(zhang)導航。
TLS-01P-Ax激光測距傳感器電子參數
供電電壓 UV | DC 10V...30V |
殘余紋波 | ≤ 5 V |
功耗 | ≤ 2.1W 4) |
初始化時間 | ≤ 250ms |
預熱時間 | ≤ 10s |
外殼材料 | 鋁合金(AL) 有機玻璃(PMMA) |
連接類型 | M12防水接頭,引線 |
顯示器 | 5位數碼管, 5 x LED |
重量 | 360g |
外殼防護等級 | IP65 |
防護等級 | III |
1) 極(ji)限值,反(fan)極(ji)性保(bao)護在具備短路保(bao)護的 電(dian)路中運行時:適合大 8 A.
2) 對于 TLS-xxxx:UV > 15 V.
3) 不(bu)得低于或超出 UV公差.
4) 無負荷.
性能參數
測量范圍 | 0-5M ,0-10M,0-15M ,0-20M,0-30M ,50M,80M,100M,150M,200M |
測量物體 | 自然物體 |
分辨率 | 1mm |
精度 | 精度1.5 mm+d 0.5‰ |