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邊緣智能化為自主工廠提供動(dòng)力

本文作者：德州儀器點(diǎn)擊： 2020-05-13 10:23

前言：

從傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)到當(dāng)今最新的協(xié)作機(jī)器人，各類機(jī)器人都依賴于能夠生成和處理大量高度變化數(shù)據(jù)的傳感器。這些數(shù)據(jù)可用于啟用能夠做出實(shí)時(shí)決策的自主機(jī)器人，從而實(shí)現(xiàn)更智能的事件管理，同時(shí)在動(dòng)態(tài)的真實(shí)環(huán)境中保持生產(chǎn)力，如圖1所示。

圖1：毫米波（mmWave）傳感有助于監(jiān)控機(jī)器周圍區(qū)域，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)事件管理

TI毫米波傳感器如何在工廠實(shí)現(xiàn)高級智能化
德州儀器（TI）的毫米波（mmWave）傳感器能夠利用集成處理器處理片上數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)決策。與某些基于光或視覺的傳感器相比，這種集成實(shí)現(xiàn)了更小型設(shè)計(jì)。此外，僅使用單個(gè)傳感器檢測多個(gè)對象和處理數(shù)據(jù)的能力可降低整體系統(tǒng)成本。

對工廠環(huán)境中的另一個(gè)重要考慮因素是對灰塵、煙霧和可變照明等環(huán)境條件的免疫。毫米波傳感器可在任何這些條件下運(yùn)行 - 并安裝在外殼塑料后面 - 無需外部透鏡、孔徑或傳感器表面。所有這些屬性使毫米波傳感器在工業(yè)傳感應(yīng)用中表現(xiàn)良好。

TI mmWave傳感器封裝天線評估模塊
開始您的設(shè)計(jì)

TI毫米波傳感器不僅可測量距離
智能化邊緣處理允許工廠機(jī)器和機(jī)器人與人交互，并減少事故發(fā)生。例如，可配置TI毫米波傳感器來監(jiān)控機(jī)器周圍的特定相關(guān)區(qū)域，定義禁區(qū)，并向區(qū)域內(nèi)的人員發(fā)出警告。可對這些區(qū)域進(jìn)行分區(qū)，使得傳感器可基于區(qū)域占用情況或人員接近度而相應(yīng)地做出相應(yīng)反應(yīng)。圖2演示了此功能，其中綠色區(qū)域表示安全；黃色區(qū)域表示警告，而紅色區(qū)域表示危險(xiǎn)，表明接近機(jī)器。

圖2：人員緩慢走過一臺機(jī)器，危險(xiǎn)信號在1米處閃爍

TI毫米波傳感器不僅可精確測量視野中物體的距離，還可測量任何障礙物的相對速度。這使得機(jī)器人能夠根據(jù)物體接近傳感器的速度采取更多預(yù)測動(dòng)作，如停止機(jī)器。圖3所示為機(jī)器根據(jù)接近機(jī)器的人員的速度觸發(fā)危險(xiǎn)區(qū)域警告的速度。

圖3：當(dāng)一個(gè)人慢走時(shí)，危險(xiǎn)標(biāo)志在1米處觸發(fā)（a）；當(dāng)一個(gè)人快走時(shí)，危險(xiǎn)標(biāo)志在2米處觸發(fā)（b）

為提高生產(chǎn)率，您希望機(jī)器避免因錯(cuò)誤觸發(fā)而停止。圖4中的示例所示為集成跟蹤算法如何使傳感器準(zhǔn)確地確定人員方向。當(dāng)有人離開機(jī)器時(shí)，它不會(huì)打開警告信號，也不會(huì)采取其他行動(dòng)。

圖4：傳感器不指示危險(xiǎn)信號，因?yàn)橛腥苏陔x開機(jī)器

簡化機(jī)器人設(shè)計(jì)并加快開發(fā)速度
為了簡化機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并縮短開發(fā)時(shí)間，請?jiān)L問我們的區(qū)域掃描儀例程。它的特點(diǎn)是新增了靜態(tài)對象檢測算法，能夠檢測到可能留在機(jī)器人“禁區(qū)”內(nèi)的靜態(tài)對象，例如盒子、手推車或其他設(shè)備，同時(shí)忽略永久靜態(tài)對象，例如可能已成為場景一部分的柱子。該例程在TI毫米波IWR6843ISK 、IWR6843ISK-ODS和IWR6843AoP評估模塊（EVM）上運(yùn)行。

使用我們的片上天線（AOP）傳感器，其特征是將射頻（RF）天線蝕刻到芯片的封裝上，與其他雷達(dá)技術(shù)相比，可節(jié)省75%的電路板面積，從而幫助您設(shè)計(jì)出體積更小的系統(tǒng)，如圖5所示。

圖5：使用TI毫米波封裝天線傳感器，將傳感器體積縮小高達(dá)75%

其他資源
? 下載“使用具有集成封裝天線的毫米波傳感器的區(qū)域掃描儀”參考設(shè)計(jì)
? 閱讀白皮書“ 片上天線設(shè)計(jì)如何簡化建筑物和工廠中的毫米波感測”
? 閱讀白皮書，“了解24 GHz以上的60 GHz mmWave傳感器如何實(shí)現(xiàn)更智能的工業(yè)應(yīng)用。”
? 了解毫米波傳感器在安全防護(hù)應(yīng)用中的優(yōu)勢。
? 在白皮書傳感器數(shù)據(jù)如何為機(jī)器人中的AI提供動(dòng)力中，了解有關(guān)智能機(jī)器人中毫米波傳感器的更多信息。

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