[发明专利]一种基于无线信号的移动机器人定位方法

权利要求书

1.一种基于无线信号的移动机器人定位方法，其特征在于，步骤如下：

第一步：装有Xbee模块、Arduino nano的移动机器人和目标位置形成一个物联网无线数据终端，Xbee模块和Arduino nano获取的目标位置与移动机器人之间距离；移动机器人接收到目标位置的信号强弱来判断其位置，信号强弱渐变模型为：

RSSI＝A-10nlg(d) (1)

将移动机器人运动到P1点，得到P1点的RSSI值；

其中：RSSI为接收的信号强度指示，表示距离目标位置为d时，移动机器人接收到的信号强度；A为移动机器人相距1m时接收到的无线信号强度RSSI值；d为移动机器人与目标位置的距离；n是路径损耗指数；

第二步：装有AHRS加速度计传感器移动机器人向目标位置移动三个位置P1、P2和P3，根据式(1)得到：

P1到目标位置的距离d1，

P2到目标位置的距离d2，

P3到目标位置的距离d3；

AHRS加速度计传感器得到机器人从P1点到P2点的位移为L1，从P1点到P2点的位移为L2；

建立坐标系，以P1点为坐标原点，设P1，P2点构成的直线为X轴，过P1点与X轴垂直的直线为Y轴，则P1点坐标为(0,0),P2点坐标为(L1,0),根据三角形余弦公式：

其中，

θ是位移L1所在直线与d2所在直线的夹角；

α是位移L2所在直线与d2所在直线的夹角；

得P3点坐标：

(x₃,y₃)＝(L1-L2×cos(θ+α),L2×sin(θ+α))

第三步：求取目标位置的坐标

由公式(2)得到目标位置的坐标(x，y)。

2.如权利要求1所述的定位方法，其特征在于，第二步中，移动机器人向目标位置移动了n个位置，n＞3，则目标位置的坐标为：

用(3)方程组中前n－1个方程减去第n个方程后，得到线性化的方程：

AX＝b (4)

其中：

X＝[x,y]^T；

T是矩阵转置；

得到目标位置的坐标点为：

X＝(A^TA)^-1A^Tb (5)。