一种室内定位方法、导航方法及系统技术方案

本申请实施例提供了一种室内定位方法、导航方法及系统，用以解决现有技术中累计误差/非视距误差大的问题。该方法应用于自动导引运输车AGV，AGV包括主控制器、惯性导航系统INS和至少2个UWB电子标签，包括：主控制器从INS获取第一定位数据和第一姿态数据，并分别从至少两个超宽带UWB电子标签中获取UWB电子标签与各UWB基站间的距离数据；利用获取到的距离数据确定AGV的第二定位数据和第二姿态数据；采用卡尔曼滤波器对第一和第二定位数据、第一和第二姿态数据进行自回归数据处理，得到最优定位数据和最优姿态数据。利用本定位方法可获得准确的定位数据获得导航信息,能够使用较为廉价的器件得到理想的导航精度。

An indoor positioning method, navigation method and system

The application example provides an indoor positioning method, a navigation method and a system to solve the problem of accumulated error / non line of sight error in the prior art. This method is applied to the automatic guide carrier AGV, and AGV includes the main controller, the inertial navigation system INS and at least 2 UWB electronic tags, including: the master controller obtains the first location data and the first attitude data from the INS, and obtains the distance between the UWB electronic tags and the UWB base stations from at least two ultra wideband UWB electronic tags. According to the obtained distance data, the second positioning data and second attitude data of AGV are determined, and the Calman filter is used to process the first and second positioning data, the first and second attitude data by autoregressive data processing, and the optimal positioning data and the optimal attitude data are obtained. By using this positioning method, accurate positioning data can be obtained, navigation information can be obtained, and ideal navigation accuracy can be obtained by using cheaper devices.

【技术实现步骤摘要】
一种室内定位方法、导航方法及系统
本申请涉及分析及测量控制
，尤其涉及一种室内定位方法、导航方法及系统。
技术介绍
目前，AGV的(AutomatedGuidedVehicle，自动导引运输车)引导方式主要分为固定路径引导和自由路径引导，固定路径引导包括：电磁引导、磁带引导和光学引导等，目前固定路径引导方式以及较成熟，成本也相对较低，尤其是磁带引导方式应用最为广泛。固定路径引导AGV虽然有着技术成熟、可靠性高、成本较低等优点，但其缺点也是十分突出的。柔性程度较差是其主要劣势之一，AGV只能沿着磁带等固定路径运行，改变路线需要重新铺设引导介质。且铺设的引导介质往往因人员走动、货车及AGV本身碾压而破损，不及时更换就会造成AGV无法正常运行。此外还有安装复杂，需要破坏地面等缺点。因此，自由路径引导方式成为目前AGV的主要研究方向，目前室内AGV自由路径引导方式包括：惯性导航系统(InertialNavigationSystem，INS)引导和视觉引导。INS通过惯性导航器件(包括陀螺仪和加速度计)来间接测量AGV的位姿坐标。由于计算是对加速度及角度的积分，因此会产生累计误差，而导引本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内定位方法，其特征在于，应用于自动导引运输车AGV，所述AGV包括主控制器、惯性导航系统INS和至少2个UWB电子标签，所述方法包括：主控制器从INS获取第一定位数据和第一姿态数据，并分别从至少两个超宽带UWB电子标签中获取UWB电子标签与各UWB基站间的距离数据；利用获取到的距离数据确定AGV的第二定位数据和第二姿态数据；采用卡尔曼滤波器对第一定位数据、第二定位数据、第一姿态数据和第二姿态数据进行自回归数据处理，得到最优定位数据和最优姿态数据。

【技术特征摘要】
1.一种室内定位方法，其特征在于，应用于自动导引运输车AGV，所述AGV包括主控制器、惯性导航系统INS和至少2个UWB电子标签，所述方法包括：主控制器从INS获取第一定位数据和第一姿态数据，并分别从至少两个超宽带UWB电子标签中获取UWB电子标签与各UWB基站间的距离数据；利用获取到的距离数据确定AGV的第二定位数据和第二姿态数据；采用卡尔曼滤波器对第一定位数据、第二定位数据、第一姿态数据和第二姿态数据进行自回归数据处理，得到最优定位数据和最优姿态数据。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，UWB电子标签的个数为2个，2个UWB电子标签一前一后安装于AGV运动方向的中心轴上，且至少一个安装于AGV中心点。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，利用获取到的距离数据确定AGV的第二姿态数据，具体包括：利用UWB电子标签与各UWB基站之间的距离值，确定两个UWB电子标签的坐标值P2(x2，y2)以及P2′(x2′，y2′)，其中，P2′(x2′，y2′)为安装在AGV中心的UWB电子标签的坐标；根据以下公式得到AGV的第二姿态数据θ2：4.一种室内导航方法，其特征在于，应用于自动导引运输车AGV，所述AGV包括主控制器、惯性导航系统INS、至少UWB电子标签和差速轮控制器，所述方法包括：步骤1：主控制器从INS中获取的第一定位数据和第一姿态数据，并分别从至少两个超宽带UWB电子标签中获取UWB电子标签与各UWB基站间的距离数据；步骤2：利用获取到的距离数据确定AGV的第二定位数据和第二姿态数据；步骤3：采用卡尔曼滤波器对第一定位数据、第二定位数据、第一姿态数据和第二姿态数据进行自回归数据处理，得到当前最优定位数据和当前最优姿态数据；步骤4：利用当前最优定位数据、当前最优姿态数据和AGV的当前运动参数，预估当前预期目标点的定位数据和姿态数据；步骤5：基于预估的当前预期目标点的定位数据和姿态数据，向差速轮控制器发送控制信号，以使AGV逼近当前预期目标点；步骤6：到达当前预期目标点后，再次执行上述步骤1至步骤3，得到当前最优定位数据和当前最优姿态数据；步骤7：将获得的当前最优定位数据、当前最优姿态数据和预估的当前预期目标点的定位数据、姿态数据相应进行做差，获得差值，若差值不在设定范围内，则跳转至步骤5。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，若差值在设定范围内，则跳转至步骤4。6.一种室内定位系统，其特征在于，所述系统包括自动导引运输车AGV和至少3个UWB基站，其中，AGV包括主控制器、惯性导航系统INS和至少2个UWB电子标签：INS，用于根据集成的三轴陀螺仪和三轴加速度计测量得到的三轴角速度和三轴加速度值，解算出AGV的第一定位数据和...

【专利技术属性】
技术研发人员：茅健，杨慧斌，闫娟，
申请(专利权)人：云保佛山智控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44