超聲波傳感器可以應(yīng)用在生活中的哪些領(lǐng)域？
機(jī)器人代表了超聲波傳感器已經(jīng)找到家的另一個(gè)領(lǐng)域，例如機(jī)器人真空吸塵器、割草機(jī)和窗戶清洗機(jī)、辦公室中的遠(yuǎn)程呈現(xiàn)機(jī)器人以及建筑物的建造和拆除。這些應(yīng)用以及更多應(yīng)用需要機(jī)器人設(shè)備在不撞到墻壁、家具、設(shè)備、人員或其他機(jī)器人的情況下找到出路。障礙物檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)這一要求的關(guān)鍵。機(jī)器人必須及時(shí)檢測(cè)或“看到”幾英尺到幾厘米外的障礙物以避免碰撞。
超聲波傳感器是一種讓機(jī)器人看到的廉價(jià)方式。傳感器發(fā)出聲波來(lái)檢測(cè)物體。盡管玻璃和大多數(shù)塑料是阻礙聲音的固體物體，但傳聲材料與超聲波傳感器配合得很好。一些傳聲材料是揚(yáng)聲器格柵布和特殊塑料，以及金屬絲網(wǎng)和網(wǎng)。
大多數(shù)現(xiàn)代車輛將超聲波傳感器覆蓋在一個(gè)特殊的塑料外殼中，以防止對(duì)換能器的環(huán)境損害，例如雨水、泥土、污垢等。
超聲波傳感器是如何工作的？
機(jī)器人超聲波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)類似于車內(nèi)的防撞和停車系統(tǒng)。例如，超聲波傳感器嵌入在機(jī)器人真空吸塵器的側(cè)面，以提供360度覆蓋。傳感器的間距和數(shù)量取決于真空的形狀和超聲波傳感器的視野。當(dāng)真空或其他機(jī)器人設(shè)備在智能家居或建筑物周圍漫游時(shí)，超聲波傳感器將繪制障礙物，計(jì)算與障礙物的距離，并將此信息提供給電子設(shè)備以應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。與人類并肩工作的協(xié)作機(jī)器人是超聲波。傳感器的另一個(gè)應(yīng)用。在工業(yè)流水線工廠和倉(cāng)庫(kù)地板之外，協(xié)作機(jī)器人已在醫(yī)療和醫(yī)院大廳中得到認(rèn)可。除了它們的溫和性，醫(yī)療協(xié)作機(jī)器人和移動(dòng)機(jī)器人不會(huì)感染COVID-19等生物冠狀病毒。機(jī)器人系統(tǒng)在臨床護(hù)理中必不可少，例如疾病預(yù)防、診斷和篩查以及患者護(hù)理。
使用聲波技術(shù)設(shè)計(jì)機(jī)器人只需要幾個(gè)基本組件。壓控壓電振蕩器用于產(chǎn)生超聲波。信號(hào)處理器和換能器驅(qū)動(dòng)芯片與換能器相連，啟動(dòng)聲波，對(duì)返回的電信號(hào)進(jìn)行處理，并計(jì)算出相關(guān)回波所需的算法。需要一個(gè)CPU來(lái)解釋來(lái)自機(jī)器人周圍多個(gè)超聲波傳感器的信息，以繪制障礙物并停止或幫助導(dǎo)航遠(yuǎn)離它們。
超聲波系統(tǒng)還用于提高用戶便利性并優(yōu)化樓宇和住宅自動(dòng)化的性能。例如，許多產(chǎn)品需要一種僅在需要時(shí)激活的方法，否則保持睡眠模式以節(jié)省電量。當(dāng)檢測(cè)到人類或其他機(jī)器人的早期存在時(shí)，設(shè)備應(yīng)自動(dòng)喚醒以執(zhí)行關(guān)鍵功能。一旦檢測(cè)到，這些系統(tǒng)會(huì)打開(kāi)或關(guān)閉燈，調(diào)整暖通空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)設(shè)置，在按下電子門鈴之前打開(kāi)它們，通知房主（或錄制視頻），或激活防盜警報(bào).
超聲波傳感還為智能建筑中的占用檢測(cè)和高級(jí)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)器提供了一種方法。由于超聲波技術(shù)依賴于目標(biāo)被擊中后回波的強(qiáng)度，因此可以輕松區(qū)分人與昆蟲(chóng)或?qū)櫸锏拇嬖?。一旦反射超聲波檢測(cè)到指定目標(biāo)，調(diào)整輸出將激活特定設(shè)備，例如打開(kāi)視頻門鈴或監(jiān)控?cái)z像頭中的攝像功能。
作為旁注，確定占用率的另一種方法是使用被動(dòng)紅外技術(shù)。PIR傳感器依靠紅外輻射(IR)來(lái)檢測(cè)是否存在發(fā)熱物體而不是無(wú)生命物體（例如，超聲波傳感器）。通常，熱釋電傳感器測(cè)量周圍環(huán)境的平均溫度，但這種測(cè)量在試圖跟蹤運(yùn)動(dòng)時(shí)并不是特別有用。
回到超聲波技術(shù)，另一個(gè)流行的智能建筑應(yīng)用是檢測(cè)機(jī)場(chǎng)、購(gòu)物中心和其他商業(yè)設(shè)施車庫(kù)中的開(kāi)放停車位。一旦檢測(cè)到停放的車輛，安裝在天花板上的普通綠色（或打開(kāi)）燈將讀取并通知駕駛員該位置已被占用。
