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【ROS2机器人入门到实战】简易雷达原理介绍

时间:2023-09-07 15:34:27浏览次数:45  
标签:入门 舵机 机器人 角度 传感器 雷达 超声波 ROS2


1.简易雷达原理介绍

写在前面

  1. 当前平台文章汇总地址:ROS2机器人从入门到实战
  2. 获取完整教程及配套资料代码,请关注公众号<鱼香ROS>获取
  3. 教程配套机器人开发平台:两驱版| 四驱版
  4. 为方便交流,搭建了机器人技术问答社区:地址 fishros.org.cn

你好,我是爱吃鱼香ROS的小鱼。在正式开始制作我们的简易雷达前,我们先了解下原理。

我们所说的雷达是一种测距设备,比如FishBot上搭载的雷达就可以实现360度的旋转测距——测量指定角度前方障碍物的距离。

所以要实现一个简易雷达,我们必须要有一个可以测量距离的传感器,一个可以指定角度的电机。

一、测距传感器超声波

百度百科介绍

超声波传感器是将超声波信号转换成其它能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是振动频率高于20kHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

接着看看长什么样子:

【ROS2机器人入门到实战】简易雷达原理介绍_ROS2

便宜的就长这样子,一共两个头,一个头用于发送波,一个头接收波。

那么超声波传感器原理是什么呢?

距离=(发送时间-接收时间)*速度/2

下一节我们将通过代码根据这一原理进行距离测量测试。

二、常用执行器舵机

舵机是可以根据指定角度进行旋转的特殊电机。

【ROS2机器人入门到实战】简易雷达原理介绍_超声波传感器_02

其硬件结构如上图所示,当我们把角度信息发送到控制板时,控制板通过电位器测量出当前的角度,然后根据当前角度和目标角度的角度差控制电机旋转,直到角度差变的几乎为零。

三、结构设计

主控板依然使用MicroROS学习板,购买雷达套餐(购买链接:https://item.taobao.com/item.htm?id=695473143304)的小伙伴可以通过赠送的支架将超声波固定到舵机上,也可以自行用胶枪之类的固定。最终的结构示意图如下

【ROS2机器人入门到实战】简易雷达原理介绍_机器人_03


标签:入门,舵机,机器人,角度,传感器,雷达,超声波,ROS2
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