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机器人应用中的毫米
波雷达传感器
DennisBarrett
产品营销经理
AdrianAlvarez
德州仪器(TI)实习应用工程师
介绍
当脑海中浮现机器人的形象时,您可能会联想到巨大的机械手臂,工厂车间里盘绕的随处
可见的线圈和线束,以及四处飞溅的焊接火花。这些机器人与大众文化和科幻小说中描绘
的机器人大不相同,在后者中,机器人常以人们日常生活助手的形象示人。
如今,人工智能技术的突破正在推动服务型机器人、无人飞行器和自主驾驶车辆的机器人技
[1]
术发展,市场规模预计将从2016年的310亿美元增加到2020年的2370亿美元。
随着机器人技术的进步,互补传感器技术也在进步。就像人类的五官感觉一样,通过将
不同的传感技术结合起来,可在将机器人系统部署到不断变化、不受控制的环境中时取
得最佳效果。互补金属氧化物半导体(CMOS)毫米波(mmWave)雷达传感器是机器人感
知方面一项相对较新的技术。
机器人传感器技术GPS等。CMOS毫米波雷达传感器可精确测量其视野
范围内物体的距离以及任何障碍物的相对速度。这
机器人传感器技术包括力和扭矩传感器、触摸传
些感应技术各有优缺点,如表1所示。
感器、一维/二维红外(IR)测距仪、三维飞行时
间激光雷达传感器、摄像机、惯性测量单元(IM
U)、
传感器检测检测距离可检测恶劣夜间检测
范围角度分辨率信息天气作业性能
毫米波长窄、宽好速度、距离、好有强大、稳定
角度
摄像机中中中目标分类差无计算物体坐标复杂
激光雷达长窄、宽好速度、距离、差无天气恶劣时性能差
角度
超声波短接宽好范围差无短程应用
表1.传感器技术比较。
机器人应用中的毫米波雷达传感器22017年10
与基于视觉和激光雷达的传感器相比,毫米波传感
器的一个重要优势是不受雨、尘、烟、雾或霜等环
墙板
境条件影响。此外,毫米波传感器可在完全黑暗中玻璃板
或在阳光直射下工作。这些传感器可直接安装在无
外透镜、通风口或传感器表面的塑料外壳后,非常
坚固耐用,能满足防护等级(IP)69K标准。此外,
TI的毫米波传感器的体积小、重量轻,生产设计
体积是微型激光测距仪的三分之一,重量是其一半
图2.设置用于检测玻璃墙的测试。
[2]
。
检测玻璃墙在毫米波演示可视化工具中使用EVM随附的演示软
件和可视化工具,图3中显示的结果明确证明了毫
图1说明了玻璃墙和隔墙在现代建筑中的应用,
米波传感器可检测玻璃墙面及
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