[實(shí)用新型]UWB定位模塊及智能跟隨移動(dòng)設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920212877.5
• 申請(qǐng)日: 2019-02-19
• 公開（公告）號(hào): CN209590639U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 左依依
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州摩本智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型公開了一種UWB定位模塊及智能跟隨移動(dòng)設(shè)備，所述智能跟隨移動(dòng)設(shè)備包括具有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)體、安裝在移動(dòng)體上隨同所述移動(dòng)體同步轉(zhuǎn)向且與安裝在目標(biāo)跟蹤對(duì)象上的UWB信號(hào)標(biāo)簽無線信號(hào)連接的UWB基站、安裝在UWB基站上且用以定向檢測(cè)所述UWB基站的可信精度檢測(cè)區(qū)域內(nèi)UWB信號(hào)標(biāo)簽方位的兩個(gè)通信天線、安裝在UWB基站上且用以屏蔽所述UWB基站的不可信精度檢測(cè)區(qū)域內(nèi)無線信號(hào)的屏蔽罩。本實(shí)用新型的移動(dòng)體轉(zhuǎn)向時(shí)能夠帶動(dòng)UWB基站同步轉(zhuǎn)向，以保持UWB基站的兩個(gè)通信天線定向檢測(cè)UWB信號(hào)標(biāo)簽相對(duì)UWB基站的方位，提高了智能跟隨移動(dòng)設(shè)備的交互協(xié)作性能。UWB定位模塊包括UWB基站和UWB信號(hào)標(biāo)簽。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及目標(biāo)跟蹤技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于UWB定位技術(shù)的智能跟隨移動(dòng)設(shè)備。

背景技術(shù)

超寬帶 (Ultra Wideband 簡(jiǎn)稱為UWB)是一種無載波通信技術(shù)，利用納秒至微秒級(jí)的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，并可利用其亞納秒級(jí)超窄脈沖來做近距離精確室內(nèi)定位。

現(xiàn)有基于UWB定位技術(shù)的自動(dòng)跟隨機(jī)器人設(shè)有UWB基站，該UWB基站無線連接安裝在目標(biāo)跟蹤對(duì)象上的UWB定位信標(biāo)。該自動(dòng)跟隨機(jī)器人基于單基站天線陳列，并采用信號(hào)到達(dá)角度定位算法（Angle of Arrival 簡(jiǎn)稱為AOA）進(jìn)行定位以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟隨，例如：自動(dòng)跟隨機(jī)器人位于目標(biāo)跟蹤對(duì)象的后方進(jìn)行后跟隨模式，或者，自動(dòng)跟隨機(jī)器人位于目標(biāo)跟蹤對(duì)象的前方進(jìn)行前跟隨模式時(shí)，其理想的跟隨狀態(tài)為： UWB基站的檢測(cè)方位對(duì)應(yīng)于目標(biāo)跟蹤對(duì)象，即UWB定位信標(biāo)位于UWB基站的可信精度檢測(cè)區(qū)域（-60°，60°）內(nèi)，使得UWB基站能夠獲得較高精度的定位信息。UWB基站不斷接收UWB定位信標(biāo)發(fā)送的帶有時(shí)間戳的數(shù)據(jù)包，通過計(jì)算以確定UWB定位信標(biāo)相對(duì)UWB基站的相對(duì)距離和相對(duì)角度，并通過控制器驅(qū)動(dòng)自動(dòng)跟隨機(jī)器人移動(dòng)和轉(zhuǎn)向，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟隨機(jī)器人相對(duì)目標(biāo)跟蹤對(duì)象的精確跟隨。

但是當(dāng)目標(biāo)跟蹤對(duì)象相對(duì)自動(dòng)跟隨機(jī)器人處于非理想跟隨狀態(tài)時(shí)，例如：目標(biāo)跟蹤對(duì)象背對(duì)于UWB基站的檢測(cè)方位，或者，目標(biāo)跟蹤對(duì)象位于自動(dòng)跟隨機(jī)器人的左側(cè)、右側(cè)、左后側(cè)或右后側(cè)（UWB基站安裝在自動(dòng)跟隨機(jī)器人的前端面）時(shí)，即UWB定位信標(biāo)位于UWB基站的不可信精度檢測(cè)區(qū)域（除上述可信精度檢測(cè)區(qū)域外的其他檢測(cè)區(qū)域）內(nèi)，容易導(dǎo)致UWB基站無法判斷UWB定位信標(biāo)相對(duì)UWB基站的相對(duì)方位，產(chǎn)生誤判情況，導(dǎo)致自動(dòng)跟隨機(jī)器人的控制器發(fā)生決策失誤的現(xiàn)象，不能實(shí)時(shí)跟隨目標(biāo)跟蹤對(duì)象，甚至?xí)c目標(biāo)跟蹤對(duì)象的移動(dòng)方向背道而弛。

現(xiàn)有的自動(dòng)跟隨機(jī)器人基于單基站天線陳列采用AOA定位算法時(shí)，存在無法實(shí)現(xiàn)360度無死角跟隨，人機(jī)交互能力協(xié)作性較差的技術(shù)問題，不具備較好的產(chǎn)品應(yīng)用可行性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種交互協(xié)作性能好的智能跟隨移動(dòng)設(shè)備。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種智能跟隨移動(dòng)設(shè)備，包括具有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)體、安裝在移動(dòng)體上隨同所述移動(dòng)體同步轉(zhuǎn)向且與安裝在目標(biāo)跟蹤對(duì)象上的UWB信號(hào)標(biāo)簽無線信號(hào)連接的UWB基站、安裝在UWB基站上且用以定向檢測(cè)所述UWB基站的可信精度檢測(cè)區(qū)域內(nèi)UWB信號(hào)標(biāo)簽方位的兩個(gè)通信天線、安裝在UWB基站上且用以屏蔽所述UWB基站的不可信精度檢測(cè)區(qū)域內(nèi)無線信號(hào)的屏蔽罩。

相較于現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明提供的具有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)體轉(zhuǎn)向時(shí)能夠帶動(dòng)UWB基站同步轉(zhuǎn)向，以保持UWB基站的兩個(gè)通信天線定向檢測(cè)UWB信號(hào)標(biāo)簽相對(duì)UWB基站的方位；移動(dòng)體帶動(dòng)UWB基站同步轉(zhuǎn)向時(shí)亦能夠同步調(diào)整移動(dòng)體跟隨目標(biāo)跟蹤對(duì)象移動(dòng)時(shí)的跟隨行進(jìn)方向；屏蔽罩能夠進(jìn)一步放大無線信號(hào)在可信精度檢測(cè)區(qū)域內(nèi)與不可信精度檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的信號(hào)強(qiáng)度的差異化；有利于移動(dòng)體根據(jù)檢測(cè)方位和/或信號(hào)強(qiáng)弱程度進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)向，提高了智能跟隨移動(dòng)設(shè)備的交互協(xié)作性能。

優(yōu)選的，所述屏蔽罩呈一端開口的容置盒體，所述UWB基站容置于屏蔽罩的容置空腔中。