[實用新型]基于UWB技術(shù)的智能機器人自主導(dǎo)航系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721708425.3
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN207529228U
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韋元江;左孔祿;陳華
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市中舟智能科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 深圳市道勤知酷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44439
• 代理人: 何兵;饒盛添

本實用新型提供了一種基于UWB技術(shù)的智能機器人自主導(dǎo)航系統(tǒng)，包括智能機器人、設(shè)于智能機器人上的UWB定位標(biāo)簽、多個覆蓋預(yù)設(shè)區(qū)域的UWB基站，其中，UWB定位標(biāo)簽與機器人電連接，UWB定位標(biāo)簽包括用于發(fā)射脈沖無線電的第一信號發(fā)送模塊以及用于接收UWB基站發(fā)送的反饋信號的第一信號接收模塊，UWB基站包括用于接收脈沖無線電的第二信號接收模塊、用于根據(jù)脈沖無線電分析計算UWB標(biāo)簽到UWB基站的距離的MCU控制器、用于發(fā)送反饋信號的第二信號發(fā)送模塊以及用于與外部通訊連接的無線通訊模塊，可保證智能機器人在預(yù)設(shè)區(qū)域中移動時會根據(jù)UWB定位基站計算自己的當(dāng)前位置，從而不斷校正，實時的調(diào)整位置以完成整個全自主導(dǎo)航過程，可保持高精度定位導(dǎo)航，可靠性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于定位導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種基于UWB技術(shù)的智能機器人自主導(dǎo)航系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前智能移動機器人全自主無線定位導(dǎo)航技術(shù)基本屬于行業(yè)空白，但是各行業(yè)對全自主無線定位導(dǎo)航技術(shù)的需求又非常大。現(xiàn)在的人工智能正發(fā)展的如火如荼，智能移動機器人的全自主高精度定位系統(tǒng)就首當(dāng)其沖的被推上了這個風(fēng)口，有了全自主高精度定位系統(tǒng)，才得以在此基礎(chǔ)上開發(fā)應(yīng)用于智能移動機器人導(dǎo)航行走產(chǎn)品，目前智能移動機器人全自主精準(zhǔn)定位導(dǎo)航的技術(shù)手段都各有利弊，其基本采用場強信號和信號質(zhì)量技術(shù)來定位的RFID、WiFi、Zigbee、GPS等傳統(tǒng)單一定位技術(shù)。全球定位系統(tǒng)GPS是目前應(yīng)用最成功的定位技術(shù)，但是對于室內(nèi)近距離定位，其精度遠遠達不到要求；基于ZigBee的定位技術(shù)主要是采用接收信號強度指示來實現(xiàn)，由于單純的使用RSSI的ZigBee定位系統(tǒng)精度有限，定位精度不高，一般在3～5m；基于RFID的定位技術(shù)是通過射頻識別標(biāo)簽(Tags)或者無線收發(fā)器來存儲和非接觸地發(fā)送數(shù)據(jù)來進行自動身份辨認(rèn)的技術(shù)，在定位算法中存在不容易確定的參數(shù)；WiFi定位技術(shù)只能覆蓋半徑90m以內(nèi)的地理區(qū)域，且很容易受到其他信號干擾，從而影響定位精度，并不十分可靠，而且定位器的能耗較高。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的定位精度不高、可靠性較低的不足，提供了一種基于UWB技術(shù)的智能機器人自主導(dǎo)航系統(tǒng)。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的：基于UWB技術(shù)的智能機器人自主導(dǎo)航系統(tǒng)，包括智能機器人、設(shè)于智能機器人上的UWB定位標(biāo)簽、多個覆蓋預(yù)設(shè)區(qū)域的UWB基站，其中，所述UWB定位標(biāo)簽與所述機器人電連接，所述UWB定位標(biāo)簽包括用于發(fā)射脈沖無線電的第一信號發(fā)送模塊以及用于接收所述UWB基站發(fā)送的反饋信號的第一信號接收模塊，所述UWB基站包括用于接收所述脈沖無線電的第二信號接收模塊、用于根據(jù)所述脈沖無線電分析計算所述UWB標(biāo)簽到所述UWB基站的距離的MCU控制器、用于發(fā)送反饋信號的第二信號發(fā)送模塊以及用于與外部通訊連接的無線通訊模塊。

作為本實用新型的一個優(yōu)選方案，還包括手持式定位標(biāo)簽以及與所述手持式定位標(biāo)簽連接的地圖采集器，所述手持式定位標(biāo)簽用于掃描采集所述預(yù)設(shè)區(qū)域的地圖信息，所述地圖采集器儲存所述手持式定位標(biāo)簽掃描采集的地圖信息并生成所述預(yù)設(shè)區(qū)域的地圖數(shù)據(jù)，所述地圖采集器與所述智能機器人通訊連接以用于將所述預(yù)設(shè)區(qū)域的地圖數(shù)據(jù)傳輸給智能機器人。

作為本實用新型的一個優(yōu)選方案，所述地圖采集器與所述智能機器人通過zigbee模塊無線通訊連接。

作為本實用新型的一個優(yōu)選方案，所述智能機器人與所述UWB定位標(biāo)簽串口連接。

作為本實用新型的一個優(yōu)選方案，所述智能機器人包括傳感器檢測模塊、運動控制模塊、電源模塊以及電機驅(qū)動模塊。

作為本實用新型的一個優(yōu)選方案，所述傳感器檢測模塊包括測距傳感器、防踏空傳感器、防碰撞傳感器、防跌落傳感器以及9軸傳感器。

作為本實用新型的一個優(yōu)選方案，所述UWB基站的數(shù)量至少為3個。

作為本實用新型的一個優(yōu)選方案，任意三個UWB基站之間構(gòu)成的三角形的最小夾角大于等于15°。