采用超声波结合WIFI实现高精度信标位置追踪的机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种采用超声波结合WIFI实现高精度信标位置追踪的机器人，由信标与其配套，其特征是：所述机器人内置左超声波发送模块、右超声波发送模块、WIFI通信模块；所述信标内置信标WIFI通信模块和超声波接收模块；机器人分时发送超声波信号；信标收到超声波信号后，分别测量计算出左超声波发送模块和信标的距离以及右超声波发送模块和信标的距离，然后再通过WIFI通信模块把所测的这两个距离传给机器人；机器人接着根据所测的这两个距离，高精度地计算出机器人和信标的距离和方位角。机器人和信标之间的距离和方位角是通过解三角函数计算出来的。本发明专利技术能高精度地测量出机器人和信标之间的距离和方位角。

A robot with high accuracy beacon position tracking by combining ultrasonic with WIFI

The invention discloses a combination of WIFI to achieve high-precision position tracking robot using ultrasonic beacon, beacon by matching, which is characterized in that the robot left and right to send built-in ultrasonic module ultrasonic transmitter module, WIFI communication module; the beacon beacon built-in WIFI communication module and the ultrasonic receiving module; the robot sends ultrasonic beacon signal; received ultrasonic signal, respectively, calculated the left ultrasonic transmitting module and beacon distance and right ultrasonic transmitting module and beacon distance, and then through the WIFI communication module to the two distance measurement to robot robot; then based on the two distance measurement, high precision to calculate the robot and beacon distance and azimuth. The distance and azimuth between the robot and the beacon are calculated by solving trigonometric functions. The invention can measure the distance and azimuth angle between the robot and the beacon with high accuracy.

【技术实现步骤摘要】
采用超声波结合WIFI实现高精度信标位置追踪的机器人
本专利技术涉及一种机器人，尤其涉及一种采用超声波结合WIFI实现高精度信标位置追踪的机器人。
技术介绍
目前，GPS定位方法不适用于室内定位；采用WIFI或蓝牙信号强度进行定位精度较低，误差太大，不能满足使用要求；通过摄像头进行定位，成本太高，功耗也很高，容易受环境光线的干扰；通过摄像头进行定位成本太高，功耗也很高，容易受环境光线的干扰
技术实现思路
为了克服上述缺点,本专利技术提供了一种采用超声波结合WIFI实现高精度信标位置追踪的机器人。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种采用超声波结合WIFI实现高精度信标位置追踪的机器人，其特征是：所述机器人内置左超声波发送模块、右超声波发送模块、WIFI通信模块；机器人通过WIFI通信模块发送测距命令，信标启动超声波接收模块；机器人再分时发送超声波信号；信标收到超声波信号后，分别测量计算出左超声波发送模块和信标的距离以及右超声波发送模块和信标的距离，然后再通过WIFI通信模块把所测的这两个距离传给机器人；机器人接着根据所测的左超声波发送模块和信标的距离以及右超声波发送模块和信标的距离，高精度地计算出机器人和信标的距离和方位。进一步地，机器人和信标之间的距离和方位是通过解三角函数计算出来的。本专利技术的有益效果是，本专利技术是能高精度地测量出机器人和信标的距离和方位的机器人，其测量距离精度：±1毫米，方位精度：±0.5度。附图说明下面结合附图和实施对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的原理图，图2是机器人和信标之间的距离和方位计算原理图。图1中，1为机器人，2为WIFI通信模块，3为左超声波发送模块，4为左超声波发送模块和信标的距离，5为超声波接收模块，6为信标WIFI通信模块，7为信标，8为右超声波发送模块，9为右超声波发送模块和信标的距离。具体实施方式在图1中，一种采用超声波结合WIFI实现高精度信标位置追踪的机器人1，其特征是：所述机器人1内置左超声波发送模块3、右超声波发送模块5、WIFI通信模块2；机器人1通过WIFI通信模块2发送测距命令，信标7启动超声波接收模块5；机器人1再分时发送超声波信号；信标7收到超声波信号后，分别测量计算出左超声波发送模块和信标的距离4以及右超声波发送模块和信标的距离9，然后再通过WIFI通信模块6把所测的这两个距离传给机器人1；机器人1接着根据所测的左超声波发送模块和信标的距离4以及右超声波发送模块和信标的距离9，计算出机器人1和信标7的距离和方位。进一步地，机器人1和信标7之间的距离和方位是通过解三角函数计算出来的。进一步地，在图2中，W为左超声波发送模块和右边超声波发送模块之间的距离，L为左超声波发送模块和信标距离，R为右超声波发送模块和信标距离。A+B=RB=R-AB*B=R*R-2*R*A+A*A(1)A*A+T*T=W*W(2)B*B+T*T=L*L(3)2，3式相减得：A*A-B*B=W*W-L*L(4)1式代入4式：A*A-R*R+2*A*R-A*A=W*W-L*L解得：A=(W*W-L*L+R*R)/2*R根据A和W可以求得夹角α：α=arccos（A/W）=arccos{（W*W-L1*L1+L2*L2)/（2*L2*W）}确定左超声波发送模块和右超声波发送模块安装在对称位置，根据下面运算可以求出信标距离d：D=R-A/2同上可以求得信标方位角θ：θ=arccos{（W*W/4-L1*L1+d*d)/(d*W)}2、由以上公式即可计算出距离d和夹角θ：由距离d的结果可知机器人和信标之间的距离，由夹角θ的结果可知机器人和信标之间的方向，实测其距离精度：±1毫米，方位精度：±0.5度。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，任何未脱离本专利技术方案内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用超声波结合WIFI实现高精度信标位置追踪的机器人，由信标与其配套，其特征是：所述机器人内置左超声波发送模块、右超声波发送模块、WIFI通信模块；所述信标内置信标WIFI通信模块和超声波接收模块；机器人通过WIFI通信模块发送测距命令，信标则启动超声波接收模块；机器人再分时发送超声波信号；信标收到超声波信号后，分别测量计算出左超声波发送模块和信标的距离以及右超声波发送模块和信标的距离，然后再通过WIFI通信模块把所测的这两个距离传给机器人；机器人接着根据所测的左超声波发送模块和信标的距离以及右超声波发送模块和信标的距离，计算出机器人和信标之间的距离和方位角。

【技术特征摘要】
1.一种采用超声波结合WIFI实现高精度信标位置追踪的机器人，由信标与其配套，其特征是：所述机器人内置左超声波发送模块、右超声波发送模块、WIFI通信模块；所述信标内置信标WIFI通信模块和超声波接收模块；机器人通过WIFI通信模块发送测距命令，信标则启动超声波接收模块；机器人再分时发送超声波信号；信标收到超声波信号后，分别测量计算出左超声波发送模块和信标的距离以及右超声波发送模块和信标的距离，然后再通过WIFI通信模块把所测的这两个距离传给机器人；机器人接着根据所测的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡扬，邬惠林，
申请(专利权)人：广东大仓机器人科技有限公司，邬惠林，
类型：发明
国别省市：广东,44