[發(fā)明專利]一種基于UWB的室內(nèi)機器人定位控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010776044.9
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN111880543A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蒙澤新;王炅昱;周和興
• 申請（專利權(quán)）人: 蒙澤新
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G01S5/02;G01S5/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于UWB的室內(nèi)機器人定位控制系統(tǒng)，屬于機器人應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，包括：位于同一水平面上的三個定位模塊；定位模塊為UWB定位基站；安裝于機器人和每件物品上的定位標簽；安裝于機器人上的六軸姿態(tài)測量傳感器；與機器人進行數(shù)據(jù)交互的控制終端，每件物品上設(shè)置有身份識別碼，所述機器人上安裝有掃碼槍，所述機器人安裝有語音播報模塊和避障模塊。本發(fā)明通過多個UWB定位基站對室內(nèi)的物品和機器人位置進行準確定位，隨后通過控制終端控制機器人到達相應(yīng)物品的位置進行取放物品，一方面適用于行動不便的人群，另外一方面也避免了交叉感染，減少病毒傳播的環(huán)節(jié)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機器人應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于UWB的室內(nèi)機器人定位控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，隨著科技的快速發(fā)展，機器人的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，特別是在一些高危領(lǐng)域，比如探險、危化學(xué)品的生產(chǎn)線等；或者是在一些高精端的無塵工廠，機器人已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但是針對于一些民用領(lǐng)域，比如餐館，居家等，機器人則處于起步階段；在一些特殊情況下，比如高危傳染病的病房，機器人與人類相比，無形中具有更大的優(yōu)勢，在傳染病流行的地區(qū)，機器人的存在能夠減少不必要的污染環(huán)節(jié)，為此，人們對無人餐館的需求越來越迫切，眾所周知，定位技術(shù)是機器人的核心技術(shù)之一，在野外，機器人可以利用GPS或者北斗進行定位，但是在室內(nèi)，受到建筑物的遮擋，傳統(tǒng)的定位技術(shù)很難滿足室內(nèi)高精度定位的需求，為此，涉及開發(fā)一種基于UWB的室內(nèi)機器人定位控制系統(tǒng)顯得是尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種基于UWB的室內(nèi)機器人定位控制系統(tǒng)，通過多個UWB定位基站對室內(nèi)的物品和機器人位置進行準確定位，隨后計算出機器人行進的路線和角度，通過控制終端控制機器人到達相應(yīng)物品的位置進行取放物品。

本發(fā)明的目的是提供一種基于UWB的室內(nèi)機器人定位控制系統(tǒng)，至少包括：

位于同一水平面上的三個定位模塊；所述定位模塊為UWB定位基站；

安裝于機器人和每件物品上的定位標簽；

安裝于機器人上的六軸姿態(tài)測量傳感器；

與所述機器人進行數(shù)據(jù)交互的控制終端；其中：

所述機器人行進轉(zhuǎn)動的角度θ具體計算過程為：

假設(shè)三個UWB定位基站對應(yīng)的點位分別為S₀、S₁和S₂，A為初始時刻定位標簽的位置，通過UVB模塊的測距與定位，獲取定位標簽到三基站的距離，當定位標簽接收到來自目標基站S₀的信號，控制終端控制小車按初始方向行進一小段距離，得到實時A’的位置信息；V₁為小車前進方向的向量(∣V₁∣＝∣AA’∣),V₂為實時位置到目標點方向的向量(∣V₂∣＝∣A’B∣)，將V₂平移至A’點進行分析，則在此時小車需要轉(zhuǎn)向目標點的角度為向量V₁與V₂的夾角θ：由得出小車需要轉(zhuǎn)動的角度θ。

優(yōu)選地，每件物品上設(shè)置有身份識別碼，所述機器人上安裝有掃碼槍。

優(yōu)選地，所述機器人和控制終端上均安裝有通信用的Zigbee模塊。

優(yōu)選地，所述UWB定位基站為UWB1000定位模塊。

優(yōu)選地，所述六軸姿態(tài)測量傳感器為JY61P姿態(tài)傳感器。

優(yōu)選地，所述機器人安裝有語音播報模塊。

優(yōu)選地，所述機器人安裝有避障模塊。

本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：