一种定位装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及机器人定位技术领域，尤其为一种定位装置，包括处理器、储存装置、传感器装置、定位模块、摄像装置、驱动模块，所述处理器包括单片机和微控制器，所述单片机与微控制器通信连接，所述储存装置电性连接于单片机的RXD、TXD引脚上，所述摄像装置通过USB接口连接于单片机的I/O接口上，所述微控制器输出接口上分别连接有传感器装置、驱动模块以及定位模块，且所述单片机和微控制器上均电性连接有电源模块。本实用新型专利技术的装置可以很好的通过影像获取、影像处理、获取运动状态信息以及获取目标位置功能，并且根据处理器内部烧录的程序，可以精准的进行数据读取和计算，而且能够节约大量定位计算时间。

A positioning device

The utility model relates to the technical field of robot localization, especially as a positioning device, comprising a processor, storage device and sensor device, positioning module, camera device, driver module, the processor includes a microcontroller and microcontroller, the microcontroller and microcontroller communication connection, wherein the storage device is electrically connected to the MCU, RXD the TXD pin on the I/O interface of the camera device is connected to the microcontroller through the USB interface, the micro controller output interface is respectively connected with a sensor device, driver module and positioning module, and the microcontroller and micro controller are electrically connected with a power module. The device of the utility model can be very good through the image acquisition, image processing, obtaining motion state information and access to the target position, and according to the internal processor burning program, can accurate data and calculation, and can save a lot of computing time and location.

【技术实现步骤摘要】
一种定位装置
本技术涉及机器人定位
，具体为一种定位装置。
技术介绍
目前定位装置行业，普遍采用直接通过数学耦合的方法得到目标位置，该方法会随着时间累积而导致误差逐渐变大，无法在长时间内保证定位的准确性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种定位装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。所述的定位装置具有能够在适用的环境中获得目标位置的参数信息，显著地提高定位精度的特点。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种定位装置，包括处理器、储存装置、传感器装置、定位模块、摄像装置、驱动模块，所述处理器包括单片机和微控制器，所述单片机与微控制器通信连接，所述储存装置电性连接于单片机的RXD、TXD引脚上，所述摄像装置通过USB接口连接于单片机的I/O接口上；所述微控制器输出接口上分别连接有传感器装置、驱动模块以及定位模块，且所述单片机和微控制器上均电性连接有电源模块。优选的，所述传感器装置至少包含有一个电子罗盘和一个校准装置。优选的，所述定位模块包含有一个加速度传感器和一个计时器。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术通过在建立的工作区域的栅格数据库，并且对所有栅格进行编号后，使摄像装置获取到影像，其次根据字符信号判断是否到达栅格边界，然后进行影像处理，进而获取运动状态信息以及目标位置，进一步的增加精确度，可以在适用的环境中获得目标位置的参数信息，显著地提高定位精度。本技术的装置可以很好的通过影像获取、影像处理、获取运动状态信息以及获取目标位置功能，并且根据处理器内部烧录的程序，可以精准的进行数据读取和计算，而且能够节约大量定位计算时间。附图说明图1为本技术结构示意图。图中：1单片机、2微控制器、3储存装置、4传感器装置、5定位模块、6摄像装置、7驱动模块、8USB接口、9电源模块。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1，本技术提供一种技术方案：本技术的一种定位装置，其通过以下步骤来实现定位：其中，处理器，用于执行计算机程序产品；存储装置3，即一存储器，用于存储计算机程序代码和数据库；传感器装置4，用于至少确定一个方向；定位模块5，用于至少确定一个路程，以便通过耦合信息确定目标位置；摄像装置6，用于至少获取一个影像。步骤一、建立工作区域的栅格数据库，其具体方法如下：通过前期的查询，测量等方式获得工作区域的具体位置信息，建立工作区域的栅格数据库，对所有栅格进行编号，栅格的具体编号表示栅格在二维平面上的序列。步骤二、获取影像，其具体方法如下：储存装置3电性连接于单片机的RXD、TXD引脚上，通过储存装置3向单片机1内烧录计算机程序，使得单片机1可以控制摄像装置6，摄像装置6通过USB接口8连接在单片机1的输入输出引脚上，摄像装置6自动定时获取影像，单片机1发出字符信号，通过计算机软件程序将微控制器2与单片机1进行互接通信，系统根据字符信号判断是否到达边界。微控制器2与单片机还均连接有电源模块9，用来对微控制器2与单片机1提供电源，进行工作。步骤三、影像处理，其具体方法如下：通过单片机1内的计算机程序建立机器学习模型y＝wigth*x+bias，对所获取的影像进行处理，判断是否需要匹配数据库校准参数，并且通过微控制器2向定位模块5传输信号，定位模块5连接在微控制器2的控制输出接口上，其中定位模块5包括加速度传感器和计时器，加速度传感器用来实时读取和传输设备上的加速度计的数值，计时器用来对下面步骤的采样间隙时间进行准确测量和控制。步骤四、获取运动状态信息，其具体方法如下：其中传感器装置4包括电子罗盘和校准装置，传感器装置4也连接于微控制器2的控制输出接口上，通过微控制器2读取电子罗盘数值，进行电子罗盘校准，通过校准装置，使电子罗盘水平匀速旋转，收集X、Y轴数据，通过校准装置将器材90度(Z轴)匀速转动以收集Z轴数据，使用磁力计的裸值减去误差值，得到校准后的电子罗盘数值，它在水平面上已经可以正常使用，对于一个物体在空中的姿态，导航系统定义Pitch(Φ)为X轴和水平面的夹角，Roll(θ)定义为Y轴和水平面的夹角，读取加速度计三个轴上重力加速度的分量。上述方法中通过加速度计的数值进行倾角补偿，先计算出Roll和Pitch，然后计算Heading值XH，YH值：XH＝X*cos(Pitch)+Y*sin(Roll)*sin(Pitch)-Z*cos(Roll)*sin(Pitch)YH＝Y*cos(Roll)+Z*sin(R)通过数学运算得出方位角，通过方位角与上一单位时间方位角的差值来进行判断，确定在栅格网络中的运动方向。可以通过微机械传感器(MEMS)纪录一个运动路径，通过单位时间内多次采样，对加速度计的数值进行数字滤波，得到加速度计偏移量，从而得到加速度精准值。步骤五、获取目标位置，其具体方法如下：微控制器2的输出控制接口还连接有驱动模块7，驱动模块7在单片机1的控制下用来对加速度计进行驱动调节，在载体运动过程中不断地调整加速度计的输出值。首先，根据载体加速度进行判断，通过加速度传感器实时检测加速度计数值，当加速度在一定时间内没有发生很大变化或者变化在所设定范围之内时，则认定在载体作匀加速运动或运动的加速度接近于0，即根据加速度计本身在一个值附近进行来回的振荡的幅度设置一个阀值，当变化的绝对值小于这个阀值时，则根据以下推导的公式来计算物体的速度进一步判断。运用计时器进行时间控制，假设Δt为采样间隙，Δa(n，n-1)为第n点加速度与第n-1点加速度之差：vn＝2*v(n-1)-v(n-2)+Δa(n，n-1)*Δt进一步的，对载体运动速度进行判断，通过判断载体在满足上述加速度判断的前提下，当载体运动速度也随着加速度在一定时间内没有发生很大变化或者在零点浮动，那么载体的运动速度维持在一个数值不变，这时载体有两种情况，在做匀速运动或保持静止，从而通过数学方法进行位移计算，当变化的绝对值大于这个阀值时，表明做变加速运动，应该按照以下所推导的积分方法进行位移的计算：本技术的核心就在于本定位装置具有一个处理器，处理器包括单片机1和微控制器2，用于耦合上述步骤四和步骤五的位置信息。步骤六、信息耦合，其具体方法如下：使用单片机1内计算机程序进行步骤三影像处理后，单片机1输出信号变量，使用通信软件从单端串口收取数据并对信号进行处理，对单位时间内发来的数据进行处理分析，然后对信号变量进行滤波分析。当收到的数据一直为无效信号时，只计算单位栅格内的位置坐标，即计算X，Y轴方向的位移，用上述所推导的积分方法进行位移计算，之后进行数学运算，判断经过的栅格数，然后经由数据库导入数据，最终与在栅格里的位移(Xn，Yn)进行耦合，得到位置坐标；当收到的数据连续几个为有效信号时，则判定为到达栅格边缘，每当判断的物体运动状态到达栅格边缘时将位移置零，并开始重新计算位移S对运动状态及运动轨迹进行数字耦合，根据运动状态进行上二维平面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定位装置，包括处理器、储存装置(3)、传感器装置(4)、定位模块(5)、摄像装置(6)、驱动模块(7)，其特征在于：所述处理器包括单片机(1)和微控制器(2)，所述单片机(1)与微控制器(2)通信连接，所述储存装置(3)电性连接于单片机(1)的RXD、TXD引脚上，所述摄像装置(6)通过USB接口(8)连接于单片机(1)的I/O接口上；所述微控制器(2)输出接口上分别连接有传感器装置(4)、驱动模块(7)以及定位模块(5)，且所述单片机(1)和微控制器(2)上均电性连接有电源模块(9)。

【技术特征摘要】
1.一种定位装置，包括处理器、储存装置(3)、传感器装置(4)、定位模块(5)、摄像装置(6)、驱动模块(7)，其特征在于：所述处理器包括单片机(1)和微控制器(2)，所述单片机(1)与微控制器(2)通信连接，所述储存装置(3)电性连接于单片机(1)的RXD、TXD引脚上，所述摄像装置(6)通过USB接口(8)连接于单片机(1)的I/O接口上；所述微控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王沿辰，陈梦初，
申请(专利权)人：上海逍森自动化科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31