[發(fā)明專利]一種基于無線和磁場感應(yīng)技術(shù)相結(jié)合的定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710570468.8
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN107270887B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡滿;孫福齋;辛悅吉
• 申請（專利權(quán)）人: 青島海通勝行智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/00
• 分類號(hào): G01C21/00
• 代理公司: 青島錦佳專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37283
• 代理人: 朱玉建

1.一種基于無線和磁場感應(yīng)技術(shù)相結(jié)合的定位方法，基于無線和磁場感應(yīng)技術(shù)相結(jié)合的定位傳感器實(shí)現(xiàn)；所述定位傳感器包括：

霍爾感應(yīng)模塊，由矩陣分布固定間隔的模擬量霍爾傳感器組成，實(shí)時(shí)感應(yīng)磁場強(qiáng)度，轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，發(fā)送給MUI；

導(dǎo)航與定位模塊，根據(jù)一系列的霍爾傳感器的采集數(shù)據(jù)，線性擬合磁強(qiáng)度曲線，準(zhǔn)確定位磁性材質(zhì)的位置和運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的變化趨勢，實(shí)現(xiàn)高精度導(dǎo)航定位；

通訊模塊，實(shí)現(xiàn)定位傳感器與其他設(shè)備的通信，其接口包括CAN口、USB、串口和網(wǎng)口；

數(shù)據(jù)計(jì)算和處理模塊，實(shí)現(xiàn)對霍爾傳感器采集數(shù)據(jù)以及射頻信號(hào)的濾波、擬合、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、定位和解析功能；以及

天線，采用無線射頻技術(shù)，通過發(fā)出射頻信號(hào)來獲取RFID卡中的路標(biāo)信息；

其中，RFID卡和磁鐵鋪設(shè)在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌道上；

其特征在于，基于無線和磁場感應(yīng)技術(shù)相結(jié)合的定位方法，包括如下步驟：

S1實(shí)時(shí)檢測磁場強(qiáng)度并獲取每一行霍爾傳感器的檢測數(shù)據(jù)，在磁導(dǎo)航過程中實(shí)時(shí)確定鋪設(shè)磁鐵的位置以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)航；每一行固定距離均勻分布的霍爾感傳感器組成了一個(gè)坐標(biāo)尺，每個(gè)霍爾傳感器將磁場強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為電壓經(jīng)過信號(hào)放大后，組成一系列有著均勻位置間隔的電壓數(shù)據(jù)，傳輸給單片機(jī)；

S2數(shù)據(jù)分析，將一系列霍爾傳感器檢測數(shù)據(jù)通過線性擬合方式，擬合成一條連續(xù)光滑的曲線，根據(jù)事先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)閾值，提取出導(dǎo)航磁帶左右邊緣位置，峰值點(diǎn)即為磁帶導(dǎo)航的中心位置，據(jù)此分析機(jī)器人的位移偏差，及時(shí)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制校正；

在磁鐵位置數(shù)據(jù)解算導(dǎo)航的同時(shí)，判斷路標(biāo)是否存在；

S3判斷運(yùn)行角度，當(dāng)機(jī)器人通過埋在地下帶有磁性的磁鐵后獲得每一行獲得的磁鐵的中心位置進(jìn)行線性擬合，獲取機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方向角，傳遞給機(jī)器人控制系統(tǒng)，然后做出相應(yīng)的調(diào)整。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線和磁場感應(yīng)技術(shù)相結(jié)合的定位方法，其特征在于，所述霍爾傳感器能夠通過串聯(lián)組合的方式改變數(shù)目和整體的度量寬度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線和磁場感應(yīng)技術(shù)相結(jié)合的定位方法，其特征在于，所述步驟S1中，霍爾傳感器進(jìn)行檢測時(shí)，具體包括如下步驟：

S101采用矩陣式距離布設(shè)的霍爾傳感器組成3D坐標(biāo)系，實(shí)時(shí)采集磁力信號(hào)；

S102每個(gè)霍爾傳感器根據(jù)磁力線強(qiáng)度輸出模擬量的電壓型號(hào)；

S103多個(gè)霍爾傳感器的輸出在3D坐標(biāo)系中采用線性或非線性擬合方式，擬合成連續(xù)、光滑的磁場強(qiáng)度分布曲線。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于無線和磁場感應(yīng)技術(shù)相結(jié)合的定位方法，其特征在于，所述步驟S2中，通過在磁場強(qiáng)度分布曲線根據(jù)設(shè)定閾值提取出磁帶的邊緣和中心位置，進(jìn)而得知定位偏差；通過矩陣磁場強(qiáng)度的走勢進(jìn)而得知運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)方向和偏向角。