应用于多移动机器人的定位系统的制作方法

本实用新型属于机器人定位技术领域，尤其涉及一种应用于多移动机器人的定位系统。

背景技术：

目前，在机器人的参与作业及营救过程中，机器人定位监测系统的引入可以很大程度的保障人员的安全，在作业营救过程中，迫切需要利用定位监测系统全天候对出入作业现场的机器人进行实时自动跟踪，以便随时掌握每个机器人在作业现场的位置分布情况。

但是，目前机器人定位检测系统中采用机器人携带通信模块与定位区域中的一些通信基站进行定时通讯以得到人员位置的定位系统，但是这种定位系统在定位时容易出现位置飘移，导致定位精度较低。一些基于RFID 技术的定位方法中需要在现成布置较大数量的RFID 阅读器，RFID 阅读器通过读取机器人随身携带的RFID 电子标签上信息以得到人员的位置。这种定位系统的定位精度完全依赖于RFID 阅读器的数量，因此想要得到较高的精度，就必须投入更大设备成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种应用于多移动机器人的定位系统，以解决目前机器人定位系统功耗高、需要大量成本的技术问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

本实用新型采用如下技术方案：

在一些可选的实施例中，提供一种应用于多移动机器人的定位系统，包括：设置于机器人上的UWB定位模块和红外辐射装置、设置于室外各个独立房屋内的若干红外线探测器、无线数据中转站及总站，所述红外线探测器连接有第一通信模块，当所述红外线探测器探测到机器人所辐射的红外能量时，所述第一通信模块唤醒所述红外线探测器所在房屋的UWB基站模块并将所在房屋的编号发送至所述无线数据中转站，所述无线数据中转站通过电缆与所述总站连接；所述机器人上还设置有中央处理模块及第二通信模块，所述UWB定位模块连接至所述中央处理模块的输入侧，所述第二通信模块连接至所述中央处理模块的输出侧，所述中央处理模块用于接收数据并计算出机器人所在房屋内的位置，所述第二通信模块将机器人所在房屋内的位置通过所述无线数据中转站上传至所述总站。

在一些可选的实施例中，所述红外线探测器包括：支架、热释电探头以及信号处理器，所述热释电探头安装于所述支架上，所述热释电探头实时探测设置于机器人上的红外辐射装置，所述热释电探头连接至所述信号处理器的输入侧，所述第一通信模块连接至所述信号处理器的输出侧，所述信号处理器接收数据经处理后输出控制信号至所述第一通信模块。

在一些可选的实施例中，所述支架上安装有平台，所述平台通过旋转电机与所述支架连接，所述热释电探头安装于所述平台上。

在一些可选的实施例中，所述的应用于多移动机器人的定位系统，还包括设置于机器人上的电源模块，所述电源模块为所述UWB定位模块、红外辐射装置、中央处理模块及第二通信模块供电。

在一些可选的实施例中，所述的应用于多移动机器人的定位系统，还包括用于实时监测周围环境的监测装置，所述监测装置设置于所述无线数据中转站上并将检测的数据上传至所述总站。

在一些可选的实施例中，所述监测装置包括：温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、化学传感器及气敏传感器。

本实用新型所带来的有益效果：每个房屋内安装有一个红外线探测器，当机器人进入房间后，红外线探测器探测到红外能量后将房间号信息发送至总站并唤醒此房间内的UWB基站模块，采用UWB定位技术对机器人进行进一步的定位，不仅提高定位精度，而且在没有机器人进入的房间内无需启动UWB基站模块，降低功耗的同时也节约成本；定位过程中可选择性的关闭系统中的UWB基站模块，此时发送房间号信息的方式也实现对机器人你的初步定位，提高定位程度的可选性。

为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

附图说明

图1是本实用新型的应用于多移动机器人的定位系统的结构示意图；

图2是本实用新型红外线探测器的结构示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。

在一些说明性的实施例中，如图1所示，提供一种应用于多移动机器人的定位系统，包括：UWB定位模块1、红外辐射装置2、红外线探测器3、无线数据中转站4、总站5及第一通信模块6。

红外线探测器3设置于室外的房屋内，每个房屋相互独立且屋内设置一个红外线探测器3，红外线探测器3与第一通信模块6连接，当红外线探测器3检测到红外能量时传递给第一通信模块6一个触发信号以通知第一通信模块6将红外线探测器3所在房屋的编号发送出去。

在一些说明性的实施例中，所述红外线探测器3包括：支架31、热释电探头32以及信号处理器33，所述热释电探头32实时探测设置于机器人上的红外辐射装置，所述热释电探头连接至所述信号处理器33的输入侧。所述第一通信模块6连接至所述信号处理器33的输出侧，所述信号处理器33接收数据经处理后输出控制信号至所述第一通信模块6。

UWB定位模块1和红外辐射装置2设置于机器人上，当机器人进入房间时，该房间内的红外线探测器3探测到红外辐射装置2所辐射的红外能量，所述热释电探头32给所述信号处理器33一个信号，所述信号处理器33处理后输出控制信号至所述第一通信模块6。所述第一通信模块6接收控制信号后，将房屋的编号发送至所述无线数据中转站4，所述无线数据中转站4通过电缆与所述总站5连接，最终房屋编号被上传至总站5，总站5即可得知机器人所在的房屋，房屋的地址预先录入总站5内，即总站5获得机器人所在的大致位置。同时，当所述红外线探测器3探测到机器人所辐射的红外能量时，所述第一通信模块6唤醒所述红外线探测器3所在房屋的UWB基站模块7。

所述机器人上还设置有中央处理模块8及第二通信模块9，所述UWB定位模块1连接至所述中央处理模块8的输入侧，所述第二通信模块9连接至所述中央处理模块8的输出侧。UWB基站模块7设置于房屋内固定地点并实时发送脉冲信号，所述UWB定位模块1用于与所述UWB基站模块7进行通讯，采用脉冲测距方式获取机器人与所述UWB基站模块7的距离。所述UWB定位模块1获取距离后，传输至中央处理模块8，所述中央处理模块用于接收数据并依据获取的距离计算出机器人所在房屋内的具体位置。所述第二通信模块9将机器人所在房屋内的具体位置通过所述无线数据中转站4上传至所述总站5。所述无线数据中转站4用于中转数据，避免数据丢失，总站用于数据的总处理、计算以及分类。

首先利用红外辐射装置2、红外探测器3、第一通信模块6实现初步定位，当机器人进入相应的房间后，基于UWB定位技术的UWB定位模块1及UWB基站模块7才被唤醒，实现更精准的定位，不仅提高定位精度，而且在没有机器人进入的房间内无需启动UWB基站模块7，降低功耗的同时也节约成本；定位过程中可选择性的关闭系统中的UWB基站模块7，此时发送房间号信息的方式也实现对机器人你的初步定位，提高定位程度的可选性。

在一些说明性的实施例中，第一通信模块6及第二通信模块9采用2.4G无线模块。

如图2所示，所述热释电探头32安装于所述支架31上，所述热释电探头32实时探测设置于机器人的红外辐射装置，所述支架31上安装有平台34，所述平台34通过旋转电机35与所述支架31连接，所述热释电探头33安装于所述平台34上，旋转电机35带动热释电探头32旋转，增大覆盖范围。

在一些说明性的实施例中，所述的应用于多移动机器人的定位系统，还包括设置于机器人上的电源模块10，所述电源模块10为所述UWB定位模块1、红外辐射装置2、中央处理模块8及第二通信模块9供电。

在一些说明性的实施例中，所述的应用于多移动机器人的定位系统，还包括用于实时监测周围环境的监测装置11，所述监测装置11设置于所述无线数据中转站上并将检测的数据上传至所述总站。所述监测装置包括：温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、化学传感器及气敏传感器，实时监测房屋周围的环境，上传至总站，提高数据的全面性，方便机器人作业。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所做的改变，修饰，替代，组合，简化，均应为等效的置换方式，都应包含在本实用新型的保护范围内。