[發明專利]基于UWB定位的水上智能救援機器系統及其方法

在審

• 申請號: 201911306765.7
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111061269A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 宋傳鑫;張玉璇;張耀天;李遠和;黃發勝;朱坤碩;朱家圣;王振忠;馬魯斌
• 申請（專利權）人: 宋傳鑫
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

1.基于UWB定位的水上智能救援機器系統，其特征在于：包括活動標簽，定位基站、軟件平臺和救援機器人，所述活動標簽能夠發射UWB信號；所述定位基站能夠接收從活動標簽發送過來的UWB信號并自適應處理得出標簽坐標；所述軟件平臺獲取、分析并傳輸信息給用戶和其他相關信息系統，并指派所述救援機器人進行救援；所述救援機器人包括MCU控制模塊、電源模塊、動力裝置，所述MCU控制模塊采用stm32f407單片機作為主控MCU，所述動力裝置包括直流有刷電機、螺旋槳和驅動電路，所述螺旋槳設置有兩組分別安裝在所述救援機器人的兩側，所述直流有刷電機驅動螺旋槳轉動，所述驅動電路調節所述直流有刷電機的轉速。

2.根據權利要求1所述的基于UWB定位的水上智能救援機器系統，其特征在于：所述電源模塊包括蓄電池、整流橋電路和降壓電路模塊，所述蓄電池通過整流橋電路連接市電進行充電，所述蓄電池選用24V直流穩壓蓄電池，所述蓄電池通過所述降壓電路模塊降壓后，給所述MCU控制模塊供電。

3.根據權利要求2所述的基于UWB定位的水上智能救援機器系統，其特征在于：所述降壓電路模塊采用貼片LM2596降壓模塊。

4.根據權利要求1所述的基于UWB定位的水上智能救援機器系統，其特征在于：所述動力裝置包括直流有刷電機、螺旋槳和驅動電路，所述螺旋槳設置有兩組分別安裝在所述救援機器人的兩側，所述直流有刷電機驅動螺旋槳轉動。

5.根據權利要求4所述的基于UWB定位的水上智能救援機器系統，其特征在于：所述MCU模塊通過驅動電路控制所述直流有刷電機的轉速，使兩組所述螺旋槳產生差速，實現救援機器人的轉動。

6.根據權利要求1所述的基于UWB定位的水上智能救援機器系統，其特征在于：所述活動標簽刷新率從0.002Hz-33Hz根據環境自動分配。

7.根據權利要求4所述的基于UWB定位的水上智能救援機器系統，其特征在于：所述活動標簽內置振動傳感器和紐扣電池。

8.根據權利要求4所述的基于UWB定位的水上智能救援機器系統，其特征在于：所述定位基站通過到達時間差測量技術，將測量參數代入定位算法中,求出待測目標的位置估計坐標，來確定活動標簽的位置，并將數據傳輸至網絡控制器及軟件平臺，所述軟件平臺接受信號并指派所述救援機器人進行救援。

9.根據權利要求4所述的基于UWB定位的水上智能救援機器系統，其特征在于：所述活動標簽匹配獨立的ID號。

10.基于UWB定位的水上智能救援方法，其特征在于，

方法包括以下步驟：

步驟1：實時監測人員的位置，軟件平臺實時顯示人員位置；

步驟2：使用者按下救援按鈕，活動標簽發出信號；

步驟3：定位基站接收信號并估算出待救援者位置，并將位置數據上傳給軟件平臺，傳遞救援信號；

步驟4：軟件平臺發送信號給救援機器人，派使救援機器人救人；

步驟5：救援機器人利用螺旋槳的推動實現前進，利用螺旋槳的差速實現轉動，救援機器人迅速到達目標位置，投放救援設備。