[发明专利]基于DSP与超声波的室内小距离移动机器人定位方法

摘要

本发明是一种基于DSP与超声波的室内小距离移动机器人定位方法，基于DSP控制板，光电编码器、超声波传感器等实现室内相对定位的方法，电机码盘是和驱动电机同轴安装的光电码盘，四个驱动电机均有一个光电码盘，并且都具有正交编码信号输出。将光电码盘的正交编码信号输入到主控板控制器TMS320F28335的正交编码脉冲外设可以获得电机的位置信息，通过一定的算法获得机器人的旋转角度，实现机器人的相对定位。本发明对室内小距离定位而言具有实现简单，使用方便，准确度较高等优点。

主权项

1.一种基于DSP与超声波的室内小距离移动机器人定位方法，其特征在于：所述定位方法包括如下步骤：（1）启动一个安置在初始点的超声波接收模块，超声波接收模块进初始化状态；（2）一个安置在移动机器人上的超声波发射模块，其中DSP控制器向向超声波发射模块发出定位请求，超声波发射模块发送射频信号和超声波信号；（3）超声波接收模块接收到射频信号后，超声波接收模块开始计时，直到检测到超声波信号，超声波接收模块停止计时，并将时间信息打包成数据包，将数据包通过射频通讯的形式发送给超声波发射模块；（4）超声波发射模块将接收到的数据包和检测的温度信息通过串口通讯的方式发送给控制模块；（5）控制模块根据超声波在一定温度下空气中的传播速度和各接收模块的时间信息，计算出超声波接收模块与超声波发射模块之间的距离；（6）不间断的将光电码盘的正交编码信号输入到主控板控制器TMS320F28335 的正交编码脉冲外设中；利用光电码盘单位时间内检测出机器人的左右轮位移Δs，由此可以推断出单位时间内机器人位置变化量ΔX 、ΔY 得到一个位置的数据值，通过移动机器人的左右轮位移累积到机器人位置，算出机器人与初始点之间的距离，与超声波测距所得距离再与实际距离作比较得到一系列偏差值分别得到超声波测距与实际的偏差系数，累积值与超声波测距所得值的偏差系数，使得ΔX 、ΔY的累积值X,Y精度达到要求，然后通过检测到有限位的数据量通过一定的算法综合所有数据，得到一条一次位移曲线，这样就得到机器人的位移偏角，也就得到了机器人的定位值；（7）利用光电码盘单位时间内检测出机器人的左右轮位移Δs，计算出出单位时间内机器人姿态变化量Δθ，累积得到一组姿态值，与实际姿态作比较，得到一系列误差值，算出补偿系数，从而得到姿态值。