[發(fā)明專利]基于超寬帶測距實現(xiàn)室內(nèi)定位的機器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710541859.7
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107085197A
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡揚
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東大倉機器人科技有限公司
• 主分類號: G01S1/08
• 分類號: G01S1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機器人，尤其涉及一種基于超寬帶測距實現(xiàn)室內(nèi)定位的機器人。

背景技術(shù)

機器人的室內(nèi)定位不能采用GPS，目前機器人的室內(nèi)定位采用2種方式實現(xiàn)，一種定位方式是采用WIFI或藍牙信號的強度來進行定位，該方式精度低，誤差大，很難滿足使用要求；第二種方式是采用超聲波進行定位，缺點是超聲波發(fā)射和接收角度小，定位時需要機器人安裝多個超聲波模塊才能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述缺點, 本發(fā)明提供了一種基于超寬帶測距實現(xiàn)室內(nèi)定位的機器人。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：

基于超寬帶測距實現(xiàn)室內(nèi)定位的機器人，由三個超寬帶信標與其配套，其特征是：所述機器人包含一個超寬帶模塊，該超寬帶模塊與安裝在室內(nèi)同一高度的三個超寬帶信標分別通訊，分別測出三個超寬帶信標到機器人超寬帶模塊的距離，再根據(jù)測出的距離、三個信標的安裝位置，計算出機器人在某一平面上的位置，從而實現(xiàn)機器人的精準定位，定位精準至少為9cm。超寬帶，是一種新型的無線通信技術(shù)，它通過對具有很陡上升和下降時間的沖激脈沖進行直接調(diào)制，使信號具有GHz量級的帶寬。解決了困擾傳統(tǒng)無線技術(shù)多年的有關(guān)傳播方面的重大難題，具有對信道衰落不敏感、發(fā)射信號功率譜密度低、低截獲能力、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供數(shù)厘米的定位精度等優(yōu)點。

本發(fā)明的有益效果是，能實現(xiàn)機器人精準定位，定位精準至少為9cm，基本滿足需求。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施對本發(fā)明進一步說明。圖1是本發(fā)明的原理圖。

圖1中，R為機器人超寬帶模塊，P1為超寬帶信標，P2為超寬帶信標，P3為超寬帶信標，h為機器人超寬帶模塊R到超寬帶信標P1、P2、P3組成的平面的垂直距離，L1為機器人超寬帶模塊R到超寬帶信標P1的距離，L2為機器人超寬帶模塊R到超寬帶信標P2的距離，L3為機器人超寬帶模塊R到超寬帶信標P3的距離。

具體實施方式

在圖1中，基于超寬帶測距實現(xiàn)室內(nèi)定位的機器人，由三個超寬帶信標P1、P2、P3與其配套，其特征是：所述機器人包含一個超寬帶模塊R，該超寬帶模塊R分別向三個超寬帶信標P1、P2、P3發(fā)送無線電波，三個超寬帶信標P1、P2、P3收到無線電波后，發(fā)送無線電波回給機器人，從而可分別測出無線電波在機器人超寬帶模塊R和三個超寬帶信標P1、P2、P3之間的傳送時間，根據(jù)無線電波的傳輸速度為光速，可分別求得機器人R到超寬帶信標P1、P2、P3的距離分別為L 1、L 2、L 3。

已知的機器人超寬帶模塊R到三個超寬帶信標P1、P2、P3組成的平面的垂直距離為h，已知的超寬帶信標P1、P2、P3點的坐標分別為P1(x1，y1，h) ，P2(x2，y2，h) ，P3(x3，y3，h) ，機器人超寬帶模塊R點的坐標為(x，y，0) ，根據(jù)勾股定理可得三個方程：

由上述三個方程可求得超寬帶模塊R點的坐標值數(shù)據(jù)：

這里

。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何未脫離本發(fā)明方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。