一种基于超声传感器的动态定位系统及方法技术方案

一种基于超声传感器的动态定位系统及方法，属于信息处理技术领域。两组超声波接收模块以相同高度固连在机器人小车上；每组超声波接收模块包含两个超声波传感器，且两个超声波传感器存在安装角度；超声波发射模块由被跟随者携带；若同一组的两个超声波传感器均接收到超声波信号时，取二者的平均值作为相应超声波接收组件与超声波发射模块的距离。本发明专利技术的优点是：实现了机器人小车相对被跟随者的实时定位；定位算法高效实用；减小了定位盲区，具有较好的定位精度和较大的定位范围。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声传感器的动态定位系统及方法
本专利技术涉及一种基于超声传感器的动态定位系统及方法，属于信息处理

技术介绍
跟随机器人可以帮助人们解决实际生活中的很多问题，比如自主跟随摄影摄像、跟随购物、跟随领路等，因此跟随机器人正成为机器人发展的一大趋势。若想实现机器人对人的跟随，必须解决的问题是机器人能够实时确定它相对被跟随者的方位，即小范围定位问题。目前，解决这一问题的主要方法有无线射频定位、双目视觉定位、超声传感器定位等，但现有解决方法均存在一些不足，比如无线射频定位易受周围电磁环境干扰，双目视觉定位易受光线强度影响、超声定位存在定位范围小定位精度差的问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,为实现更为准确、快速的小范围定位，以实现机器人对人的动态跟随，本专利技术提出一种基于超声传感器的动态定位系统及方法。本专利技术的优点是：1、实现了机器人小车相对被跟随者的实时定位；2、定位算法高效实用；3、减小了定位盲区，具有较好的定位精度和较大的定位范围。附图说明当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本专利技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于超声传感器的动态定位系统，其特征在于两组超声波接收模块以相同高度固连在机器人小车上；每组超声波接收模块包含两个超声波传感器，且两个超声波传感器存在安装角度；超声波发射模块由被跟随者携带；若同一组的两个超声波传感器均接收到超声波信号时，取二者的平均值作为相应超声波接收组件与超声波发射模块的距离。

【技术特征摘要】
1.一种基于超声传感器的动态定位系统，其特征在于两组超声波接收模块以相同高度固连在机器人小车上；两组超声波接收模块分别包含两个超声波传感器，且两个超声波传感器存在安装角度；超声波发射模块由被跟随者携带；若同一组的两个超声波传感器均接收到超声波信号时，取二者的平均值作为相应超声波接收组件与超声波发射模块的距离；超声波发射模块的主控板固定安装在机器人车体上，用于处理超声波信号，并计算机器人小车相对被跟随者的方位；被跟随者携带的超声波发射模块，携带时超声波发射模块应朝向机器人小车的超声波接收模块，并在被跟随者身上保持位置不变；两组超声波接收模块分别固连在机器人小车的两侧，并处于同一安装高度；超声波接收模块用于接收超声波发射模块发出的超声波，以扩大超声波的接收范围；建立移动小车坐标系，原点位于两后轮的中心处，Y方向为前进方向，第一组超声波接收模块、第二组超声波接收模块的坐标分别为(-d/2，0)、(d/2，0)，在ΔABD中利用余弦定理可得角度∠BAD的大小，从而计算被跟随者位于移动小车坐标系中的位置，其坐标如下式所示：将其坐标转换成极坐标；如果第一组超声波接收模块中的两个超声波传感器都接收到了超声信号，取其平均值为L0；如果第二组超声波接收模块中的两个超声波传感器都接收到了超声信号，取其平均值为L1；两侧超声波传感器的安装距离为d，超声波的接收散角为ζ，假设一侧超声波传感器安装的角度为θ，则同一侧超声波传感器的超声接受范围β，同一侧两个超声波传感器的重合角度为α，超声波临界线与水平线的夹角为γ角，即盲区；S1为同一侧正前方的盲区；S0为两侧的超声波传感器正前方的盲区；在两侧的超声波传感器间距d确定的情况下，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王治彪，毕树生，杨春卫，牛传猛，
申请(专利权)人：北京九星智元科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11