基于超宽带测距实现室内定位的机器人的制作方法

文档序号:11474686研发日期:2017年阅读:263来源:国知局
技术简介:
本发明针对传统室内定位精度低、超声波定位需多模块的问题,提出基于超宽带(UWB)测距的机器人定位方案。通过机器人与三个同高度UWB信标通信,测量距离并结合坐标计算,实现厘米级定位精度(≥9cm),显著提升定位可靠性与实用性。
关键词:超宽带测距,室内定位,机器人

本发明涉及一种机器人,尤其涉及一种基于超宽带测距实现室内定位的机器人。



背景技术:

机器人的室内定位不能采用gps,目前机器人的室内定位采用2种方式实现,一种定位方式是采用wifi或蓝牙信号的强度来进行定位,该方式精度低,误差大,很难满足使用要求;第二种方式是采用超声波进行定位,缺点是超声波发射和接收角度小,定位时需要机器人安装多个超声波模块才能满足要求。



技术实现要素:

为了克服上述缺点,本发明提供了一种基于超宽带测距实现室内定位的机器人。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:

基于超宽带测距实现室内定位的机器人,由三个超宽带信标与其配套,其特征是:所述机器人包含一个超宽带模块,该超宽带模块与安装在室内同一高度的三个超宽带信标分别通讯,分别测出三个超宽带信标到机器人超宽带模块的距离,再根据测出的距离、三个信标的安装位置,计算出机器人在某一平面上的位置,从而实现机器人的精准定位,定位精准至少为9cm。超宽带,是一种新型的无线通信技术,它通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制,使信号具有ghz量级的带宽。解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题,具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。

本发明的有益效果是,能实现机器人精准定位,定位精准至少为9cm,基本满足需求。

附图说明

下面结合附图和实施对本发明进一步说明。图1是本发明的原理图。

图1中,r为机器人超宽带模块,p1为超宽带信标,p2为超宽带信标,p3为超宽带信标,h为机器人超宽带模块r到超宽带信标p1、p2、p3组成的平面的垂直距离,l1为机器人超宽带模块r到超宽带信标p1的距离,l2为机器人超宽带模块r到超宽带信标p2的距离,l3为机器人超宽带模块r到超宽带信标p3的距离。

具体实施方式

在图1中,基于超宽带测距实现室内定位的机器人,由三个超宽带信标p1、p2、p3与其配套,其特征是:所述机器人包含一个超宽带模块r,该超宽带模块r分别向三个超宽带信标p1、p2、p3发送无线电波,三个超宽带信标p1、p2、p3收到无线电波后,发送无线电波回给机器人,从而可分别测出无线电波在机器人超宽带模块r和三个超宽带信标p1、p2、p3之间的传送时间,根据无线电波的传输速度为光速,可分别求得机器人r到超宽带信标p1、p2、p3的距离分别为l1、l2、l3。

已知的机器人超宽带模块r到三个超宽带信标p1、p2、p3组成的平面的垂直距离为h,已知的超宽带信标p1、p2、p3点的坐标分别为p1(x1,y1,h),p2(x2,y2,h),p3(x3,y3,h),机器人超宽带模块r点的坐标为(x,y,0),根据勾股定理可得三个方程:

由上述三个方程可求得超宽带模块r点的坐标值数据:

这里

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,任何未脱离本发明方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。



技术特征:

技术总结
本发明公开了基于超宽带测距实现室内定位的机器人,由三个超宽带信标与其配套,其特征是:所述机器人包含一个超宽带模块,该超宽带模块与安装在室内同一高度的三个超宽带信标分别通讯,分别测出三个超宽带信标到机器人超宽带模块的距离,再根据测出的距离、三个信标的安装位置,计算出机器人在某一平面上的位置,从而实现机器人的精准定位,定位精准至少为9cm。本发明的有益效果是,能实现机器人精准定位,定位精准至少为9cm,基本满足需求。

技术研发人员:胡扬
受保护的技术使用者:广东大仓机器人科技有限公司
技术研发日:2017.07.05
技术公布日:2017.08.22
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