[发明专利]一种区域机器人智能定位系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种区域机器人智能定位系统，尤其涉及一种区域机器人智能定位系统及方法。

背景技术

随着全球定位系统和机器人技术的快速发展，人们对于多功能和高精度定位的要求已达到了前所未有的深度和广度，其实现形式也愈加丰富，人们可以通过车载导航系统、便携式导航系统等，实现对于自身位置的掌控。但是随之也对多种技术在不同领域的应用提出了新的思路：首先是对于小范围高精度的定位要求，例如人们希望在仓库、大厅等室内实现定位功能。其次是对于GPS系统的补充，例如在隧道等卫星信号无法到达的区域内实现定位等等。再者，人们希望机器人能够帮助人类完成更多重要的工作，由此提出了机器人定位系统的相关问题和解决方案。为了解决局部区域的定位功能和高的系统安全度，本发明的申请人致力于建立一种用于区域机器人移动定位的小型系统及方法，这种小系统及其定位方法能够达到较高的精度和较快的响应时间。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种区域机器人智能定位系统及方法，通过采用超声波技术和无线技术，利用声波对射方式来测距，通过三点定位的方式实现直线定位，结构简单，精度高，响应时间快。

实现上述目的的技术方案是：

本发明之一的一种区域机器人智能定位系统，机器人包括左轮和右轮，其中，包括控制左轮的左轮电机控制电路、控制右轮的右轮电机控制电路、输出控制信号给所述左轮电机控制电路和右轮电机控制电路的单片机小车控制系统、单片机发射端控制系统、连接于所述单片机发射端控制系统和单片机小车控制系统之间的超声波发送电路、超声波接收电路、无线发送模块以及无线接收模块，其中：

所述的超声波发送电路接收来自单片机发射端控制系统的超声波控制信号，输出超声波信号给所述的超声波接收电路；

所述的超声波接收电路接收来自超声波发送电路的超声波信号，对该信号进行放大和整流，输出超声波信号给所述的单片机小车控制系统；

所述的无线发送模块接收来自单片机小车控制系统的无线信号，输出信号给所述的无线接收模块；

所述的无线接收模块接收来自无线发送模块的信号，输出无线信号给所述的单片机发射端控制系统。

上述的区域机器人智能定位系统，其中，所述的无线发送模块和所述的无线接收模块上还分别加设有天线。

本发明之二的一种区域机器人智能定位方法，其中，通过区域机器人进行定位时，采用三点定位的方式，即通过测得被检测物体到三个参照点之间的距离，得到被测物体在区域中的位置，检测时，用超声波作为测量媒介，通过超声波进行测距。

上述的区域机器人智能定位方法，其中，通过超声波进行测距时，采取对射式测距的方法，即距离L＝(声速V*时间T)。

上述的区域机器人智能定位方法，其中，采用对射式测距的方法时，采用发射超声波信号，通过一无线装置来确立超声波发出时刻。

上述的区域机器人智能定位方法，其中，在采用三点定位的方式进行定位时，采用三点发射一点接收的方式。

本发明的有益效果是：本发明应用于区域机器人移动定位中，采用了超声波技术和无线技术来实现准确定位，采用三点定位的方式，由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，超声波技术成本低、结构简单易于实现；通过采用无线技术来确立超声波发出的时刻，由于无线技术是以光速传播的，其传播时间对于小范围区域可以忽略不计，正好满足了本系统架构的要求。

附图说明

图1是本发明之一的区域机器人智能定位系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1，图中示出了本发明之一的一种区域机器人智能定位系统及方法，机器人包括左轮(图中未示出)和右轮(图中未示出)，区域机器人移动定位系统包括控制左轮的左轮电机控制电路1、控制右轮的右轮电机控制电路2、输出控制信号给左轮电机控制电路1和右轮电机控制电路2的单片机小车控制系统3、单片机发射端控制系统4、连接于单片机发射端控制系统4和单片机小车控制系统3之间的超声波发送电路5、超声波接收电路6、无线发送模块7以及无线接收模块8，其中：

超声波发送电路5接收来自单片机发射端控制系统4的超声波控制信号，输出超声波信号给超声波接收电路6；

超声波接收电路6接收来自超声波发送电路5的超声波信号，对该信号进行放大和整流，输出超声波信号给单片机小车控制系统3；