Mae deallusrwydd artiffisial, 5G, a thechnolegau data mawr yn cyflymu uwchraddio diwydiannol ar draws pob sector. Gyda dyfodiad oes Diwydiant 4.0, mae technolegau diwydiannol yn esblygu tuag at fwy o wybodaeth ac awtomeiddio. Mae technoleg awtomeiddio diwydiannol yn ffocws allweddol yn natblygiad diwydiannol presennol Tsieina. Mae synwyryddion radar tonnau milimetr, a nodweddir gan eu galluoedd treiddio cryf, yn cael eu defnyddio'n eang mewn prosiectau awtomeiddio diwydiannol. Mae gweithrediadau awtomataidd safonol ac effeithlon offer deallus fel robotiaid diwydiannol a breichiau robotig yn gysylltiedig yn agos â galluoedd canfod manylder uchel radar tonnau milimetrau.
Pa Fanteision Mae Radar Ton Milimedr yn Dal Dros Radars Eraill mewn Cymwysiadau Diwydiannol?
Ar hyn o bryd, mae synwyryddion radar yn cael eu categoreiddio'n bennaf yn dri math: lidar, radar ultrasonic, a radar tonnau milimedr. Mae pob math yn gweithredu ar egwyddorion gwahanol ac yn meddu ar alluoedd canfod amrywiol. Isod, rydym yn dadansoddi manteision -radar tonnau milimedr mewn cymwysiadau diwydiannol.
Gallu Treiddiad Superior: Yn seiliedig ar eu hegwyddorion gweithredu gwahanol, mae gwahanol radar yn arddangos galluoedd treiddiad amrywiol. Mae Lidar yn dibynnu ar drawstiau laser i fonitro gwrthrychau ac ni all dreiddio i rwystrau. Mae radar ultrasonic yn canfod gwrthrychau trwy allyrru tonnau ultrasonic, sy'n methu â threiddio i dargedau dwysach neu galetach. Mae radar tonnau milimedr yn canfod gwrthrychau trwy allyrru tonnau electromagnetig, a all dreiddio i nifer o ddeunyddiau anfetelaidd megis dŵr, gwydr a llystyfiant. Ymhlith y tri math hwn o radar, mae radar tonnau milimetr yn dangos gallu treiddio uwch.
Ystod Canfod Hir
Mae LiDAR yn monitro gwrthrychau trwy drawstiau laser, gan gyrraedd pellteroedd canfod hyd at 50 metr pan nad oes rhwystr. Mae radar ultrasonic yn cyflawni'r cywirdeb canfod uchaf rhwng 0.1 a 3 metr, gydag ystodau canfod ochrol nodweddiadol hyd at 8 metr. Fe'i defnyddir yn gyffredin mewn systemau radar modurol. Mae radar tonnau milimetr yn gweithredu ar amleddau rhwng tonnau centimedr a microdonau, gan gyfuno manteision radar optegol a microdon ar gyfer treiddiad uwch. Mae ei amrediad canfod nodweddiadol yn ymestyn dros 0 i 200 metr, sy'n golygu mai hwn yw'r opsiwn ystod hiraf.
Mae'n dangos ymwrthedd cryf i ymyrraeth mewn amgylcheddau gweithredu. Mewn cyferbyniad, mae perfformiad LiDAR yn diraddio o dan olau haul dwys oherwydd ymyrraeth llacharedd, gan effeithio ar ganlyniadau canfod. Yn ogystal, gall tymheredd uchel neu amodau myglyd beryglu cywirdeb mesur. Mae radar ultrasonic yn dibynnu ar donnau ultrasonic lluosogi trwy gyfrwng. Gan fod cyflymder trosglwyddo ultrasonic yn amrywio gyda gwahanol gyfryngau, gall tywydd garw fel glaw, eira neu stormydd tywod effeithio ar gywirdeb mesur. Fodd bynnag, nid yw radar tonnau milimedr yn parhau i fod heb ei effeithio gan fath canolig, dwyster golau, neu dymheredd, gan gynnig ymwrthedd cryf i ymyrraeth amgylcheddol allanol.
Mae radar tonnau milimedr yn perfformio'n well na LiDAR a radar ultrasonic oherwydd manteision fel ystod ganfod estynedig, gallu treiddio uwch, a hyblygrwydd amgylcheddol. Mae bellach yn cael ei fabwysiadu'n eang mewn awtomeiddio diwydiannol. I gefnogi hyn, mae Texas Instruments wedi cyflwyno sglodion radar tonnau milimetr arbenigol ar gyfer cymwysiadau awtomeiddio diwydiannol amrywiol.
TI IWR1443 76–81GHz Diwydiannol Milimedr Diogelwch-Synhwyrydd Radar Tonnau
Wrth i alluoedd technolegol ddatblygu, mae ffatrïoedd traddodiadol yn symud tuag at weithgynhyrchu craff trwy integreiddio offer awtomeiddio fel breichiau robotig a robotiaid deallus. Mae diogelwch yn parhau i fod yn hollbwysig mewn cyfleusterau cwbl awtomataidd. I fynd i'r afael â hyn, mae TI wedi datblygu synwyryddion tonnau milimetrau diwydiannol ar gyfer canfod personél a gwrthrychau. Pan fydd y synhwyrydd yn canfod unigolion neu wrthrychau sy'n agosáu, mae'n sbarduno systemau diogelwch i leihau digwyddiadau gwrthdrawiad. Mae synwyryddion tonnau milimetr yn cynnal cywirdeb canfod heb ei effeithio gan lefelau llwch uchel neu ddwysedd golau amrywiol o fewn amgylcheddau ffatri.
Mae'r IWR1443 yn sglodyn synhwyrydd tonnau milimedr integredig iawn sy'n seiliedig ar dechnoleg FMCW. Gan weithredu ar draws y band tonnau milimedr 76–81GHz-, mae ganddo donfeddi byrrach o gymharu â bandiau 24GHz traddodiadol. Gyda lled band parhaus o 4GHz, mae'n gwella datrysiad pellter, gan hwyluso canfod gwrthrychau cyfagos.
Mae'r sglodyn yn integreiddio -dolen PLL ultra-peiriant pwls modiwleiddio amledd llinol manwl gywir yn fewnol. Mae'n cefnogi tair sianel trawsyrru signal a dwy sianel derbyn signal, gyda dwy sianel yn gweithredu ar yr un pryd yn ystod trawsyrru signal tonnau milimedr. Mae'r IWR1443 yn cynnwys dwy system rheoli radio ARM Cortex-R4F: un ar gyfer graddnodi RF a monitro diogelwch, a'r llall ar gyfer rheoli meistr sglodion, gan alluogi newid di-dor rhwng moddau deuol meistr a chaethweision.
Ar gyfer rhyngwynebu, mae'n cynnwys dau ryngwyneb SPI sy'n galluogi cysylltedd â phroseswyr ymylol ar gyfer rheoli. Mae rheoli pŵer yn defnyddio rhwydwaith pŵer gollwng isel, gan wella cymhareb gwrthod cyflenwad pŵer. Gan weithredu o fewn ystod tymheredd eang o -40 gradd i 105 gradd, mae'r IWR1443 yn defnyddio pecyn BGA cryno 10.4mm × 10.4mm 161-pin. Mae hyn yn hwyluso dyluniad cynllun haws i beirianwyr tra'n lleihau gofynion gofod. Wedi'i nodweddu gan ei ôl troed bach, defnydd pŵer isel, cywirdeb uchel, a goddefgarwch tymheredd eang, mae'r sglodyn hwn yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau diwydiannol gan gynnwys awtomeiddio ffatri, synwyryddion pellter diwydiannol, synwyryddion cyflymder diwydiannol, a dyfeisiau amddiffyn diogelwch.
TI IWR6843 60–64GHz Industrial Smart Robot Millimeter-Synhwyrydd Radar Tonnau
Pan fydd robotiaid diwydiannol yn gweithredu ochr yn ochr â bodau dynol, maent yn symud yn araf. Rhaid i weithgynhyrchwyr arfau robotig a robotiaid diwydiannol awtomataidd wella galluoedd synhwyro amgylcheddol mewn dyluniadau robotiaid i ganfod ac atal gwrthdrawiadau posibl yn gyflym. I fynd i'r afael â hyn, datblygodd TI y synhwyrydd radar tonnau IWR6843 ar gyfer robotiaid.
Mae'r sglodyn synhwyrydd deallus hwn, sy'n seiliedig ar dechnoleg FMCW, yn perfformio-prosesu data amser real a gwneud penderfyniadau wrth weithredu yn y band amledd 60–64 GHz. Mae'n cefnogi derbyniad 4-sianel, trosglwyddo signalau ton milimedr 3-sianel, rheolaeth dolen gaeedig PLL, a chyflymiad caledwedd. Mae ei fanylebau yn cyd-fynd i raddau helaeth â'r IWR1443, gan wahaniaethu'n bennaf trwy integreiddio prosesydd signal C674x DSP ar gyfer pŵer cyfrifiannol gwell. Mae'r sglodyn synhwyrydd radar hwn yn canfod gwrthrychau o fewn 10 metr, heb unrhyw gyfyngiadau ar y math o darged a ganfyddir.
O ran ongl ganfod, mae'n cefnogi canfod ongl 120 gradd o led ar y mwyaf i synhwyro'r amgylchedd cyfagos yn gywir, gan atal gwrthdrawiadau peryglus rhwng robotiaid diwydiannol a gwrthrychau neu bobl eraill. Mae'r IWR6843 yn gweithredu'n effeithiol mewn amgylcheddau â mwg, llwch, neu amodau goleuo gwael a gall ganfod gwrthrychau tryloyw, diwallu anghenion cynhyrchu diwydiannol a mynd i'r afael â heriau rhyngweithio peiriant dynol.
Crynodeb
Mae datblygiad cyflym awtomeiddio diwydiannol wedi'i gydblethu'n agos â thechnoleg synhwyrydd. Mae radar tonnau milimetr yn sefyll allan am ei allu treiddio, ei ystod canfod, a'i wrthwynebiad i ymyrraeth amgylcheddol. O'i gymharu â lidar, mae'n cynnig mantais gost gymharol is ac mae bellach wedi'i fabwysiadu'n eang mewn cynhyrchu diwydiannol. Mae'r dechnoleg hon yn gyrru awtomeiddio diwydiannol ymlaen, gan ei osod i gofleidio oes Diwydiant 4.0 gyda galluoedd gwell.