毫米波雷達(dá)傳感器在機器人中的應(yīng)用

　　毫米波傳感器檢測玻璃墻

　　在現(xiàn)代建筑中，玻璃墻和隔墻是常見的應(yīng)用，而服務(wù)型機器人（例如真空吸塵或拖地機器人）需要感知這些表面以防止碰撞。事實證明，使用攝像機和紅外傳感器很難檢測這些元素。但毫米波傳感器可檢測到玻璃墻的存在及其后面的物體。

　　毫米波傳感器測量對地速度

　　精確的里程計信息對于機器人平臺的自主移動必不可少。

　　我們可以通過測量機器人平臺上車輪或皮帶的轉(zhuǎn)動來獲得此信息。然而，如果車輪在松散礫石、泥地或濕地等表面上打滑時，這種低成本方法顯然無法輕松湊效。

　　我們可使用毫米波傳感器測量對地速度。毫米波傳感器可通過向地面發(fā)送線性調(diào)頻信號并測量返回信號的多普勒頻移，為穿越不平坦的地形或底盤俯仰和偏航情況較多的機器人提供額外的里程計信息。

　　下圖顯示了對地速度毫米波雷達(dá)傳感器在機器人平臺上的潛在配置——是將雷達(dá)指向平臺前（如圖所示）還是指向平臺后（農(nóng)用車輛的標(biāo)準(zhǔn)做法）需進(jìn)行權(quán)衡。如果指向平臺前，則也可使用同一毫米波傳感器來檢測表面邊緣，避免不可恢復(fù)的平臺損失，如從倉庫裝運臺上跌落。如果指向平臺后，則可將傳感器安裝在平臺的重心點上，盡量減少俯仰和偏航對測量的影響，這在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中是一個大問題。

　　機器人平臺上的對地速度雷達(dá)配置

　　另外，更先進(jìn)的系統(tǒng)可通過增加一個IMU（有時通過GPS增強）來確保里程計非常精確。

　　隨著機器人在服務(wù)能力或在靈活的低批量處理自動化任務(wù)中與人類發(fā)生更多的交互，必須確保它們不會對與之交互的人造成傷害。在過去，常用方法是在機器人的工作區(qū)域周圍打造一個安全屏障或排除區(qū)域，確保物理隔離。

　　而傳感器使虛擬安全幕或氣泡能夠?qū)C器人操作與非計劃的人類交互分開，同時避免機器人與機器人發(fā)生由于密度和操作可編程性增加而導(dǎo)致的碰撞?；谝曈X的安全系統(tǒng)需要受控制的照明，這會增加能耗、產(chǎn)生熱量且需要維護(hù)。在塵土飛揚的制造環(huán)境（如紡織或地毯編織）中，需要經(jīng)常清潔和注意透鏡。毫米波傳感器可應(yīng)用于此。

　　由于毫米波傳感器非常強大，無論車間的照明、濕度、煙霧和灰塵情況如何，都可檢測物體，因此它們非常適合取代視覺系統(tǒng)，并且可以極低的處理延遲（通常少于2ms）下提供這種檢測。由于這些傳感器視野寬闊且探測距離較長，將其安裝在工作區(qū)域上方可簡化安裝過程。只使用一個毫米波傳感器即可檢測多個物體或人員，減少所需傳感器數(shù)量并降低成本。

　　使用毫米波傳感器映射和導(dǎo)航

　　毫米波雷達(dá)傳感器可精確地映射房間內(nèi)的障礙物并在標(biāo)識的自由空間內(nèi)進(jìn)行自主操作。先是高效地導(dǎo)航到了選定的位置，然后旋轉(zhuǎn)到適當(dāng)?shù)淖藙荩荛_其路線中靜態(tài)和動態(tài)障礙物，最后到達(dá)目的地。