[发明专利]一种基于分体超声结合射频的机器人定位方法

权利要求书

1.一种基于分体超声结合射频的机器人定位方法，其特征在于，所述机器人设有分体超声结合射频模块，所述分体超声结合射频模块包括接收端、发射端，所述发射端及接收端均由超声波接收探头、射频模块及微控制单元组成，所述分体超声结合射频模块的发送端，所述定位方法包括以下步骤：

a）开启所述发送端和所述接收端，所述发送端和所述接收端通过各自内部的射频模块进行时间校准，将所述发送端和所述接收端时间进行同步，使时间误差控制在1微秒以下；

b）所述发送端和所述接收端时间同步后，所述发送端延时相同时间发送全向超声波信号；

c）所述发送端和所述接收端时间同步后，所述接收端等待100us后开启计时器，等待接受所述发射端发送的全向超声波信号；由于所述接收端包括之间有间距的第一超声波接收探头和第二超声波接收探头，能分别接收到所述发射端发出的以声速直线传播过来的超声波信号，因此信号到达两个接收探头的时间有差异；

当接收完成后，根据，得出，所述发射端到第一超声波接收探头的距离为d1，所述发射端到第二超声波接收探头的距离d2，v表示声速，t表示所述发送端的信号开始计时到第一超声波接收探头或第二超声波接收探头接受到的时间，由于第一超声波接收探头、第二超声波接收探头及发送端构成的三角形三边已知，即d1、d2及第一超声波接收探头和第二超声波接收探头的距离，可计算出被跟随目标的位置，即为三角定位计算方法；控制目标的位置误差在10cm以内；

d）所述接收端解算出目标位置信息后能将数据发送给上位机；

e)通过所述上位机估算出目标的位置，实现机器人对被跟随人的跟随功能。

2.如权利要求1所述的一种基于分体超声结合射频的机器人定位方法，其特征在于，所述分体超声结合射频的机器人定位方法能达到10Hz的定位频率。

3.如权利要求1所述的一种基于分体超声结合射频的机器人定位方法，其特征在于：所述分体超声结合射频模块的发送端可替换为全向发射模块，所述全向发射模块包括一个射频模块以及不同方向的多个超声波发射头；其中全向发射模块中的射频模块和所述接收端的射频模块是用来校准两个设备之间的时间，使之同步,误差小于1微秒，之后通过多个超声波发射头发射全向超声波，所述接收端接收到所述超声波，并通过上位机计算出不同的距离所述上位机再通过所述三角定位计算方法，估算出目标的位置，使得目标的精确位置的误差控制在10cm以内，进而通过估算出目标的位置实现机器人对被跟随人的跟随功能。