[发明专利]基于超宽带双向测距来测量机器人到信标距离的机器人

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双向测距来测量机器人到信标距离的机器人。

背景技术

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、定位精度高等优点。公知的机器人是使用超宽带单向测量机器人到信标之间的距离，这种机器人要求机器人和信标两个节点之间的时钟进行同步才能测量准确，但现实中由于环境特性、晶振误差等原因难以做到。

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双向测距来测量机器人到信标距离的机器人。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

基于超宽带双向测距来测量机器人到信标距离的机器人，由信标与其配套，其特征是：

所述机器人身上安装有一个超宽带模块，该超宽带模块与机器人中的单片机连接，并受其控制；配套的信标上也安装有一个超宽带模块，该超宽带模块与信标中的单片机连接，并受其控制；机器人中的单片机通过控制其超宽带模块与配套的信标无线通讯，配套的信标预置了应答延时时间，机器人最后测量出无线电波在两者之间的传输时间，进而精确地计算出机器人到信标的距离。

本发明的有益效果是，能精准地测量出机器人到信标距离。

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。

图中，1为机器人，2为信标，3为超宽带模块，4为单片机，5为超宽带模块，6为单片机。

具体实施方式

图1中，基于超宽带双向测距来测量机器人到信标距离的机器人，由信标2与其配套，其特征是：

所述机器人1身上安装有一个型号为DWM1000的超宽带模块3，该超宽带模块3通过SPI接口与机器人1中的型号为STM32F407VET6的单片机4连接，并受其控制；配套的信标2上也安装有一个型号为DWM1000的超宽带模块5，该超宽带模块5通过SPI接口与信标2中的型号为STM32F407VET6的单片机6连接，并受其控制；测距过程如下：

1）先初始化，机器人1处于发送模式，信标2处于接收模式；

2）t1时刻，机器人1中的单片机4启动超宽带模块3发送无线信号，发送完成后，机器人1切换为接收模式；

3）信标2接收无线信号后，延时固定时间Tdelay，并在延时期间切换成发送模式，延时时间一到，信标2启动发送无线信号给机器人1；信标2发送完成后，切换为接收模式（准备下一次测距）；

4）机器人1接收到无线信号，记录下时间t2；

5）计算机器人1到信标2的无线信号的传输时间T：

T = (t2-t1-Telay)/2；

6）最后得出机器人到信标的距离为：T*C

其中，C为光在空气中的传播速度。

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。