[发明专利]基于无线传感器网络实现移动机器人最大范围定位的方法

权利要求书

1.一种基于无线传感器网络实现移动机器人最大范围定位的方法，其特征在于，所述的无线传感器网络包含数个通信半径相同的信标节点，所述的移动机器人在其通信半径内只与所述的无线传感器网络中的两个信标节点建立通信连接，在所述的移动机器人的通信半径外存在数个未建立通信连接的信标节点，所述的方法包括以下步骤：

(1)对所述的无线传感器网络建立二维直角坐标系，在二维直角坐标系内分布数个信标节点，将与所述的移动机器人建立通信连接的两个信标节点设置为第一信标节点和第二信标节点；

(2)根据所述的信标节点之间的测距误差分别计算得出所述的第一信标节点与所述的移动机器人之间的第一实际距离以及所述的第二信标节点与所述的移动机器人之间的第二实际距离；

(3)以所述的第一信标节点的坐标信息为圆心，以相应的第一实际距离为半径做圆；

(4)以所述的第二信标节点的坐标信息为圆心，以相应的第二实际距离为半径做圆；

(5)根据两个圆的交点数得到所述的移动机器人的最大实际坐标信息；

(6)排除无效的最大实际坐标信息。

2.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络实现移动机器人最大范围定位的方法，其特征在于，所述的步骤(1)和(2)之间，还包括如下步骤：

将原坐标系以第一信标节点的坐标信息或第二信标节点的坐标信息为圆点进行坐标系变换，建立新的坐标系。

3.根据权利要求2所述的基于无线传感器网络实现移动机器人最大范围定位的方法，其特征在于，所述的将原坐标系以第一信标节点的坐标信息或第二信标节点的坐标信息为圆点进行坐标系变换，建立新的坐标系，具体为：

所述的原坐标系的移动机器人的坐标通过下列公式进行坐标变换：

其中，x(k)′、y(k)′为坐标系变换后所述的移动机器人的坐标信息，x(k)、y(k)为所述的移动机器人在原坐标系的坐标信息，B_x/x′为旋转矩阵，x₁、y₁为第一信标节点在原坐标系的坐标信息或第二信标节点在原坐标系的坐标信息。

4.根据权利要求3所述的基于无线传感器网络实现移动机器人最大范围定位的方法，其特征在于，所述的旋转矩阵B_x/x′具体为：

其中，φ为原坐标系的正向坐标轴和新坐标系的正向坐标轴的夹角。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的基于无线传感器网络实现移动机器人最大范围定位的方法，其特征在于，所述的根据两个圆的交点数得到所述的移动机器人的最大实际坐标信息，具体为：

当两个圆的交点数为一个时，公式如下：

y(k)′＝0；

当两个圆的交点数为两个时，公式如下：

其中，x(k)′、y(k)′为坐标系变换后所述的移动机器人的坐标信息，d_r1为所述的第一信标节点与所述的移动机器人之间的距离，d_r2为所述的第二信标节点与所述的移动机器人之间的距离，e为测距误差，d为所述的第一信标节点与所述的第二信标节点之间的距离。