[發明專利]基于DSP與超聲波的室內小距離移動機器人定位方法

在審

• 申請號: 201711308849.5
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108007465A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 朱曉春;孫曉敏;周雯超;張葉
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

1.一種基于DSP與超聲波的室內小距離移動機器人定位方法，其特征在于：所述定位方法包括如下步驟：

（1）啟動一個安置在初始點的超聲波接收模塊，超聲波接收模塊進初始化狀態；

（2）一個安置在移動機器人上的超聲波發射模塊，其中DSP控制器向向超聲波發射模塊發出定位請求，超聲波發射模塊發送射頻信號和超聲波信號；

（3）超聲波接收模塊接收到射頻信號后，超聲波接收模塊開始計時，直到檢測到超聲波信號，超聲波接收模塊停止計時，并將時間信息打包成數據包，將數據包通過射頻通訊的形式發送給超聲波發射模塊；

（4）超聲波發射模塊將接收到的數據包和檢測的溫度信息通過串口通訊的方式發送給控制模塊；

（5）控制模塊根據超聲波在一定溫度下空氣中的傳播速度和各接收模塊的時間信息，計算出超聲波接收模塊與超聲波發射模塊之間的距離；

（6）不間斷的將光電碼盤的正交編碼信號輸入到主控板控制器TMS320F28335 的正交編碼脈沖外設中；利用光電碼盤單位時間內檢測出機器人的左右輪位移Δs，由此可以推斷出單位時間內機器人位置變化量ΔX 、ΔY 得到一個位置的數據值，通過移動機器人的左右輪位移累積到機器人位置，算出機器人與初始點之間的距離，與超聲波測距所得距離再與實際距離作比較得到一系列偏差值分別得到超聲波測距與實際的偏差系數，累積值與超聲波測距所得值的偏差系數，使得ΔX 、ΔY的累積值X,Y精度達到要求，然后通過檢測到有限位的數據量通過一定的算法綜合所有數據，得到一條一次位移曲線，這樣就得到機器人的位移偏角，也就得到了機器人的定位值；

（7）利用光電碼盤單位時間內檢測出機器人的左右輪位移Δs，計算出出單位時間內機器人姿態變化量Δθ，累積得到一組姿態值，與實際姿態作比較，得到一系列誤差值，算出補償系數，從而得到姿態值。