[发明专利]基于超宽带测距实现室内定位的机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人，尤其涉及一种基于超宽带测距实现室内定位的机器人。

背景技术

机器人的室内定位不能采用GPS，目前机器人的室内定位采用2种方式实现，一种定位方式是采用WIFI或蓝牙信号的强度来进行定位，该方式精度低，误差大，很难满足使用要求；第二种方式是采用超声波进行定位，缺点是超声波发射和接收角度小，定位时需要机器人安装多个超声波模块才能满足要求。

发明内容

为了克服上述缺点, 本发明提供了一种基于超宽带测距实现室内定位的机器人。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

基于超宽带测距实现室内定位的机器人，由三个超宽带信标与其配套，其特征是：所述机器人包含一个超宽带模块，该超宽带模块与安装在室内同一高度的三个超宽带信标分别通讯，分别测出三个超宽带信标到机器人超宽带模块的距离，再根据测出的距离、三个信标的安装位置，计算出机器人在某一平面上的位置，从而实现机器人的精准定位，定位精准至少为9cm。超宽带，是一种新型的无线通信技术，它通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制，使信号具有GHz量级的带宽。解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题，具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。

本发明的有益效果是，能实现机器人精准定位，定位精准至少为9cm，基本满足需求。

附图说明

下面结合附图和实施对本发明进一步说明。图1是本发明的原理图。

图1中，R为机器人超宽带模块，P1为超宽带信标，P2为超宽带信标，P3为超宽带信标，h为机器人超宽带模块R到超宽带信标P1、P2、P3组成的平面的垂直距离，L1为机器人超宽带模块R到超宽带信标P1的距离，L2为机器人超宽带模块R到超宽带信标P2的距离，L3为机器人超宽带模块R到超宽带信标P3的距离。

具体实施方式

在图1中，基于超宽带测距实现室内定位的机器人，由三个超宽带信标P1、P2、P3与其配套，其特征是：所述机器人包含一个超宽带模块R，该超宽带模块R分别向三个超宽带信标P1、P2、P3发送无线电波，三个超宽带信标P1、P2、P3收到无线电波后，发送无线电波回给机器人，从而可分别测出无线电波在机器人超宽带模块R和三个超宽带信标P1、P2、P3之间的传送时间，根据无线电波的传输速度为光速，可分别求得机器人R到超宽带信标P1、P2、P3的距离分别为L 1、L 2、L 3。

已知的机器人超宽带模块R到三个超宽带信标P1、P2、P3组成的平面的垂直距离为h，已知的超宽带信标P1、P2、P3点的坐标分别为P1(x1，y1，h) ，P2(x2，y2，h) ，P3(x3，y3，h) ，机器人超宽带模块R点的坐标为(x，y，0) ，根据勾股定理可得三个方程：

由上述三个方程可求得超宽带模块R点的坐标值数据：

这里

。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。