AGV-Mobilroboter mit Ultraschallradar-Kollisionsvermeidungssensor
Ultraschall-Radar-Kollisionsvermeidungssensoren in AGVs
Die Integration von Ultraschall-Radar-Kollisionsvermeidungssensoren in fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF) ist ein wesentliches Sicherheitsmerkmal. Diese Sensoren nutzen Ultraschalltechnologie, um die Umgebung in Echtzeit zu überwachen und Kollisionen mit Hindernissen effektiv zu vermeiden. Im Folgenden erläutern wir das Funktionsprinzip, die Vorteile und die praktischen Anwendungen von Ultraschall-Radar-Kollisionsvermeidungssensoren in fahrerlosen Transportfahrzeugen (FTF).
Funktionsprinzip von Ultraschallsensoren
Ultraschallsensoren senden hochfrequente Schallwellen (normalerweise oberhalb der menschlichen Hörgrenze) aus und empfangen die von umgebenden Objekten reflektierten Signale. Der Sensor besteht aus einem Sender und einem Empfänger. Der Sender sendet Ultraschallwellen aus, die von Objekten reflektiert und vom Empfänger empfangen werden. Durch Messung der Zeitdifferenz zwischen Aussendung und Empfang und unter Berücksichtigung der Schallgeschwindigkeit (ca. 340 Meter pro Sekunde in der Luft) lässt sich die Entfernung zum Objekt berechnen. (Erfahren Sie mehr über Ultraschallsensoren)
Vorteile der Integration von Ultraschallsensoren in Kollisionsvermeidungssysteme
• Oberflächenunempfindlichkeit : Im Gegensatz zu optischen Sensoren sind Ultraschallsensoren nicht von der Oberflächenfarbe, dem Glanz oder der Textur von Objekten abhängig, was eine stabile Erkennung verschiedener Materialien ermöglicht.
• Starke Anpassungsfähigkeit : Ultraschallsensoren funktionieren auch in Umgebungen mit Staub, Nebel und schwachem Licht gut, wo optische Sensoren stark beeinträchtigt werden können.
• Kosteneffizienz : Ultraschallsensoren sind im Allgemeinen weniger teuer als Laser- oder Radarsensoren und eignen sich daher für den großflächigen Einsatz in AGVs und anderen Automatisierungsgeräten.
Anwendungen von Ultraschallsensoren in AGV-Robotern
• Vorwärtswegerkennung : Ultraschallsensoren an der Vorderseite des AGV erkennen Hindernisse auf dem Weg vor Ihnen, wie Fußgänger, andere Fahrzeuge oder stationäre Objekte. Wenn ein Hindernis innerhalb einer voreingestellten Sicherheitsschwelle erkannt wird, löst das AGV einen Alarm aus oder verlangsamt bzw. stoppt automatisch, um eine Kollision zu vermeiden.
• Rückwärtsfahrerkennung : Ultraschallsensoren an der Rückseite des AGV erkennen beim Rückwärtsfahren Hindernisse und sorgen so für Sicherheit beim Rückwärtsfahren.
Integration von Ultraschallsensoren in mobile Maschinensysteme
Ultraschallsensoren sind typischerweise in das Steuerungssystem des FTF integriert und kommunizieren über serielle oder digitale E/A-Schnittstellen mit der Hauptsteuereinheit. Das Steuerungssystem trifft Entscheidungen zur Hindernisvermeidung auf Grundlage der von den Sensoren zurückgegebenen Entfernungsinformationen, kombiniert mit der aktuellen Position, Geschwindigkeit des FTF sowie voreingestellten Sicherheitsregeln und der Streckenplanung.
Empfohlener Ultraschallsensor
Hauptmerkmale
• Vollmetallische M30-Montagegewindehülse
• Geeignet für raue Umgebungen
WICHTIGSTE EIGENSCHAFTEN
• 1 NPN- oder PNP-Schaltausgang
• 2 NPN- oder PNP-Schaltausgänge
• Analoger Spannungsausgang von 0–10 V oder analoger Stromausgang von 4–20 mA
• Unterstützt den neuesten 10-Link-Ausgang und die digitale RS485-, Modbus-RTU-Standardprotokollkommunikation
• Erkennungs-Fernlernfunktion über graues Kabel
• Standardbetriebsspannung von DC 10-30 V
• Temperaturkompensation
Überlegungen zu Ultraschallsensoren
• Probleme mit toten Winkeln : Ultraschallsensoren können bei sehr geringer Entfernung tote Winkel zur Erkennung aufweisen. Dieser Faktor sollte bei der Konstruktion berücksichtigt werden, um Kollisionen in diesen Bereichen zu vermeiden.
• Zusammenarbeit mehrerer Sensoren : Um die Erkennungsgenauigkeit und -zuverlässigkeit zu verbessern, können mehrere Ultraschallsensoren am AGV installiert und andere Arten von Sensoren (wie Infrarot, Laser oder Radar) für eine umfassende Beurteilung integriert werden.
• Anpassung an die Umgebung : Die Geschwindigkeit von Ultraschallwellen kann in unterschiedlichen Umgebungen (z. B. bei Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen) variieren, was zur Kompensation eine Kalibrierung oder Anpassung des Algorithmus erforderlich macht.
Verwandte berührungslose Sensoren
Ausgabemethode: NPN/PNP+Analog+RS485 Auflösung: 1 mm Lasertyp: roter Halbleiterlaser Klasse II Laser 655+10 nm<1 m Reaktionszeit: 50–200 ms
Erfassungsbereich 20 m. Eine Technik, die mithilfe eines Laserstrahls Entfernungen misst und detaillierte Karten von Objekten und Umgebungen erstellt.
Strahlabstand: 40 mm<br> Anzahl der optischen Achsen: 72<br> Schutzhöhe: 2840 mm<br> Laservorhang-Sensorausgänge (OSSD)2 PNP
Erfassungsbereich: 100–2000 mm, 150–3000 mm Material: Kunststoffzubehör, mit Epoxidharz verfüllt Anschlussart: 5-poliger M12-Stecker
