Sun'iy intellekt, 5G va katta ma'lumotlar texnologiyalari barcha sohalarda sanoat yangilanishlarini tezlashtirmoqda. Sanoat 4.0 davrining paydo bo'lishi bilan sanoat texnologiyalari ko'proq aql va avtomatlashtirish tomon rivojlanmoqda. Sanoatni avtomatlashtirish texnologiyasi Xitoyning hozirgi sanoat rivojlanishida asosiy yo'nalish hisoblanadi. Millimetr{5}}to'lqinli radar sensorlari kuchli kirib borish qobiliyati bilan ajralib turadi, sanoatni avtomatlashtirish loyihalarida keng qo'llaniladi. Sanoat robotlari va robot qo'llari kabi aqlli uskunalarning standartlashtirilgan va samarali avtomatlashtirilgan operatsiyalari millimetrli to'lqin radarining-yuqori aniqlikdagi aniqlash imkoniyatlari bilan chambarchas bog'liq.
Sanoat ilovalarida millimetr{0}}to'lqinli radar boshqa radarlarga nisbatan qanday afzalliklarga ega?
Hozirgi vaqtda radar sensorlari asosan uch turga bo'linadi: lidar, ultratovushli radar va millimetrli{0}}to'lqinli radar. Har bir tur alohida printsiplar asosida ishlaydi va turli xil aniqlash imkoniyatlariga ega. Quyida millimetr{3}}to'lqin radarlarining sanoat ilovalaridagi afzalliklarini tahlil qilamiz.
Yuqori kirish qobiliyati: Turli xil radarlar o'zlarining aniq ishlash tamoyillariga asoslanib, turli xil kirish imkoniyatlarini namoyish etadilar. Lidar ob'ektlarni kuzatish uchun lazer nurlariga tayanadi va to'siqlarga kira olmaydi. Ultrasonik radar ultratovush to'lqinlarini chiqarish orqali ob'ektlarni aniqlaydi, ular zichroq yoki qattiqroq nishonlarga kira olmaydi. Millimetr{3}}to'lqinli radar elektromagnit to'lqinlarni chiqarish orqali ob'ektlarni aniqlaydi, ular suv, shisha va o'simliklar kabi ko'plab-metall bo'lmagan materiallarga kirib ketishi mumkin. Ushbu uchta radar turi orasida millimetrli to'lqinli radar{6}}yuqori kirib borish qobiliyatini namoyish etadi.
Uzoq aniqlash diapazoni
LiDAR ob'ektlarni lazer nurlari orqali kuzatib boradi, to'siqsiz 50 metrgacha aniqlash masofasiga erishadi. Ultrasonik radar 0,1 dan 3 metrgacha bo'lgan eng yuqori aniqlash aniqligiga erishadi, odatdagi lateral aniqlash diapazonlari 8 metrgacha. Odatda avtomobil radar tizimlarida qo'llaniladi. Millimetr{7}}to'lqinli radar santimetrli to'lqinlar va mikroto'lqinlar orasidagi chastotalarda ishlaydi va optik va mikroto'lqinli radarning afzalliklarini birlashtirib, yuqori kirish uchun. Uning odatiy aniqlash diapazoni 0 dan 200 metrgacha bo'lib, uni eng uzun-diapazonga aylantiradi.
U ish muhitida shovqinlarga kuchli qarshilik ko'rsatadi. Aksincha, LiDAR unumdorligi kuchli quyosh nuri ostida yaltiroq shovqin tufayli pasayadi va aniqlash natijalariga ta'sir qiladi. Bundan tashqari, yuqori harorat yoki tutunli sharoitlar o'lchov aniqligini buzishi mumkin. Ultrasonik radar muhit orqali tarqaladigan ultratovush to'lqinlariga tayanadi. Ultrasonik uzatish tezligi turli xil muhitlarda o'zgarganligi sababli, yomg'ir, qor yoki qum bo'ronlari kabi noqulay ob-havo sharoitlari o'lchov aniqligiga ta'sir qilishi mumkin. Millimetr{5}}to'lqinli radar esa o'rtacha tur, yorug'lik intensivligi yoki haroratga ta'sir qilmaydi va tashqi muhit shovqinlariga kuchli qarshilik ko'rsatadi.
Millimetr{0}}to'lqinli radar kengaytirilgan aniqlash diapazoni, yuqori kirish qobiliyati va atrof-muhitga moslashuvchanligi kabi afzalliklari tufayli LiDAR va ultratovushli radardan ustun turadi. Endi u sanoatni avtomatlashtirishda keng qo'llaniladi. Buni qoʻllab-quvvatlash maqsadida Texas Instruments turli sanoat avtomatlashtirish ilovalari uchun maxsus millimetrli toʻlqinli radar chiplarini joriy qildi.
TI IWR1443 76–81GHz sanoat xavfsizligi millimetri-toʻlqin radar sensori
Texnologik imkoniyatlarning rivojlanishi bilan an'anaviy fabrikalar robot qo'llari va aqlli robotlar kabi avtomatlashtirish uskunalarini birlashtirib, aqlli ishlab chiqarishga o'tmoqda. To'liq avtomatlashtirilgan ob'ektlarda xavfsizlik birinchi o'rinda turadi. Buni hal qilish uchun TI xodimlar va ob'ektlarni aniqlash uchun sanoat millimetr{2}}to'lqin sensorlarini ishlab chiqdi. Sensor yaqinlashayotgan odamlar yoki ob'ektlarni aniqlaganida, to'qnashuv hodisalarini minimallashtirish uchun xavfsizlik tizimlarini ishga tushiradi. Millimetr{5}}to'lqin datchiklari zavod muhitida yuqori chang darajasi yoki o'zgaruvchan yorug'lik intensivligiga ta'sir qilmasdan aniqlashning aniqligini ta'minlaydi.
IWR1443 FMCW texnologiyasiga asoslangan yuqori darajada integratsiyalangan millimetr{1}}to'lqin sensori chipidir. 76–81 gigagertsli millimetr{5}}to'lqin diapazoni bo'ylab ishlaydi, u an'anaviy 24 gigagertsli diapazonlarga qaraganda qisqaroq to'lqin uzunliklariga ega. 4 gigagertsli uzluksiz tarmoqli kengligi bilan u masofaviy aniqlikni oshiradi va yaqin atrofdagi ob'ektlarni aniqlashni osonlashtiradi.
Chip ichki -torpakli PLL ultra-aniq chiziqli chastotali modulyatsiya pulsli dvigatelini birlashtiradi. U uchta signal uzatish kanalini va ikkita signalni qabul qilish kanalini qo'llab-quvvatlaydi, bir vaqtning o'zida ikkita kanal millimetrli to'lqin signalini uzatishda ishlaydi. IWR1443 ikkita ARM Cortex{6}}R4F radio boshqaruv tizimini o'z ichiga oladi: biri RF kalibrlash va xavfsizlik monitoringi uchun, ikkinchisi chip master nazorati uchun, master va slave ikkilamchi rejimlari o'rtasida uzluksiz almashish imkonini beradi.
Interfeys uchun u boshqaruv uchun periferik protsessorlar bilan ulanish imkonini beruvchi ikkita SPI interfeysiga ega. Energiya boshqaruvi quvvat manbasini rad etish nisbatini oshiruvchi past-uzatuvchi elektr tarmog'idan foydalanadi. -40 darajadan 105 darajagacha bo'lgan keng harorat oralig'ida ishlaydigan IWR1443 ixcham 10,4 mm × 10,4 mm 161 pinli BGA to'plamidan foydalanadi. Bu bo'sh joy talablarini minimallashtirish bilan birga muhandislar uchun dizaynni osonlashtiradi. Kichik maydon, kam quvvat iste'moli, yuqori aniqlik va keng harorat bardoshliligi bilan ajralib turadigan ushbu chip sanoat dasturlari, jumladan, zavod avtomatizatsiyasi, sanoat masofa sensorlari, sanoat tezlik sensorlari va xavfsizlikni himoya qilish qurilmalari uchun ideal.
TI IWR6843 60–64GHz sanoat aqlli robot millimetri-to‘lqin radar sensori
Sanoat robotlari odamlar bilan birga ishlaganda, ular sekin harakatlanadi. Robot qurollari va avtomatlashtirilgan sanoat robotlari ishlab chiqaruvchilari potentsial to'qnashuvlarni tezda aniqlash va oldini olish uchun robot dizaynlarida atrof-muhitni sezish qobiliyatini oshirishlari kerak. Buni hal qilish uchun TI robotlar uchun IWR6843 millimetr{3}}to'lqin radar sensorini ishlab chiqdi.
FMCW texnologiyasiga asoslangan ushbu aqlli datchik chipi 60–64 gigagertsli chastota diapazonida ishlaganda -maʼlumotlarni real vaqtda qayta ishlash va qaror qabul qilish-ni amalga oshiradi. U 4{7}}kanalli qabul qilish, millimetrli toʻlqin signallarining 3{8}}kanalli uzatilishi, PLL yopiq tsikli boshqaruvi va apparat tezlashuvini qoʻllab-quvvatlaydi. Uning texnik xususiyatlari asosan IWR1443 bilan mos keladi, birinchi navbatda C674x DSP signal protsessorini kengaytirilgan hisoblash quvvati uchun integratsiyalash bilan farqlanadi. Ushbu radar sensori chipi aniqlangan nishon turiga hech qanday cheklovlarsiz 10 metr masofadagi ob'ektlarni aniqlaydi.
Aniqlash burchagiga kelsak, u sanoat robotlari va boshqa ob'ektlar yoki odamlar o'rtasidagi xavfli to'qnashuvlarning oldini olish, atrof-muhitni aniq his qilish uchun maksimal 120 daraja kenglikdagi burchakni aniqlashni qo'llab-quvvatlaydi. IWR6843 tutun, chang yoki yomon yorug'lik sharoitlari bo'lgan muhitda samarali ishlaydi va shaffof ob'ektlarni aniqlay oladi, sanoat ishlab chiqarish ehtiyojlarini qondira oladi va odamlarning{4}}mashina o'zaro ta'siridagi muammolarni hal qiladi.
Xulosa
Sanoat avtomatizatsiyasining jadal rivojlanishi sensor texnologiyasi bilan chambarchas bog'liq. Millimetr{1}}to'lqinli radar o'zining kirib borish qobiliyati, aniqlash diapazoni va atrof-muhit shovqinlariga chidamliligi bilan ajralib turadi. Lidar bilan solishtirganda, u nisbatan arzon narxlardagi afzalliklarni taqdim etadi va hozirda sanoat ishlab chiqarishida keng qo'llaniladi. Ushbu texnologiya sanoat avtomatizatsiyasini oldinga siljitadi va uni rivojlangan imkoniyatlarga ega bo'lgan Sanoat 4.0 davrini qamrab oladi.