一种基于多传感器的移动定位控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及控制系统领域，公开了一种基于多传感器的移动定位控制系统，其包括运动主机和标识物，标识物包括激光反射板，运动主机上设有数据采集模块、处理器模块、运动执行模块，数据采集模块、运动执行模块均与处理器模块连接，数据采集模块包括GPS定位模块、二维激光扫描测距传感器、惯性测量单元。本实用新型专利技术通过将数据采集模块、处理器模块、运动执行模块整合于运动主机上，在运动主机运动时进行全局定位、陀螺导航、GPS导航及进行障碍检测并将数据信息通过处理器模块实时进行定位并构建虚拟二维场景，数据分析，再根据分析结果规划行走路线，进行避障动作，实现移动平台自主移动，具有精度高，实时性强，适用面广，可扩展性强的特点。

A mobile positioning control system based on multi sensors

The utility model relates to the field of control system, and discloses a mobile positioning control system based on multi-sensors, which comprises a moving host and a marker, which comprises a laser reflecting plate, a data acquisition module, a processor module, a motion execution module, a data acquisition module and a motion execution module. Connecting with the processor module, the data acquisition module includes GPS positioning module, two-dimensional laser scanning ranging sensor and inertial measurement unit. The utility model integrates the data acquisition module, the processor module and the motion execution module into the moving host, carries out global positioning, gyro navigation, GPS navigation and obstacle detection while the moving host is moving, and locates the data information in real time through the processor module, and constructs a virtual two-dimensional scene, and analyzes the data. According to the analysis results, the walking route is planned, and the obstacle avoidance action is carried out. The mobile platform can move independently, which has the characteristics of high precision, strong real-time, wide application and strong expansibility.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多传感器的移动定位控制系统
本技术涉及控制系统领域，尤其涉及了一种基于多传感器的移动定位控制系统。
技术介绍
目前，随着计算机技术、微电子技术、网络技术的快速发展，运动主机的关键技术得到了更深入的研究，部分已走向成熟。运动主机的工作环境具有非结构化和不确定性，因而对运动主机的要求也更高，其中的定位技术是一个十分关键的技术问题，而全局定位更是运动主机的一项重要功能，没有这种功能，运动主机的任何自主运动都是盲目的。无论是何种运动主机，它在运动中始终要解决三个问题，即“现在何处？”、“去往何处？”、“如何去往？”，运动主机的定位、导航技术的研究就是为了解决上述三个问题。在定位领域已有里程计推算、基于视觉的路标识别、基于地图匹配的全局定位、陀螺导航、GPS等多种定位方法，每种技术都有各自的优点及局限性，里程计推算虽然短期精度高、成本低，但不能避免引来误差的无限累积；陀螺导航无需外部参考，但随时间有漂移，不适合长时间的精确定位。针对运动主机的未知非结构的工作环境，目前只有GPS才能实现可实用的全局定位，但GPS受到精度、安全等因素的限制。本技术公开了一种基于多传感器的移动定位高精度控制系统，实现移动平台高精度的定位及路径规划，用于任何基于自然标识物和基于人工标识物的定位及路径规划。本技术包括处理器模块、GPS定位模块、用于扫描移动平台四周各个障碍物及标识物之间距离的二维激光扫描测距仪传感器及惯性测量单元，将GPS定位模块和二维激光扫.描测距传感器以及惯性测量单元获得的实时数据信息，通过处理器模块实时进行定位并构建虚拟二维场景，数据分析，再根据分析结果规划行走路线，进行避障动作，实现移动平台自主移动。可实现对搭载有此定位系统的移动平台快速定位及自主建图及路径规划。本技术将全局定位、陀螺导航、GPS结合并安装于运动主机上，使得运动主机的定位及障碍检测具有精度高，实时性强，适用面广，可扩展性强等特点。
技术实现思路
本技术针对现有技术中的问题，提供了一种基于多传感器的移动定位控制系统。为了解决上述技术问题，本技术通过下述技术方案得以解决：一种基于多传感器的移动定位控制系统，其包括运动主机和标识物，标识物包括激光标识，运动主机上设有数据采集模块、处理器模块、运动执行模块，数据采集模块、运动执行模块均与处理器模块连接，数据采集模块包括GPS定位模块、二维激光扫描测距传感器、惯性测量单元，GPS定位模块用于获取GPS信息，接收运动主机当前的全局位置信息，二维激光扫描测距传感器用于实时采集运动主机与障碍物及标识物间的距离信息，惯性测量单元包括测量运动主机转动角度的三轴陀螺仪以及用于测量运动主机运动加速度的三轴加速度传感器。作为优选，处理器模块包括数据融合单元、SLAM运算单元、数据分拆单元，数据分析单元及运动命令生成单元，数据融合单元用于将各GPS定位模块、二维激光扫描测距传感器及惯性测量单元得到的信息进行融合处理，获得整合信息，数据运算单元通过采用SLAM算法将数据融合单元整合的数据信息构建二维虚拟场景；数据分析单元再根据二维虚拟场景信息数据分析。作为优选，运动控制单元包括运动命令生成单元、运动执行控制单元，运动命令生成单元根据数据分析单元的分析结果生行运动命令。作为优选，数据采集模块还包括里程计，里程计用于运动主机在小范围内运动时里程的测量。本技术采用了以上方案具有以下有益效果：本技术通过将数据采集模块、处理器模块、运动执行模块整合于运动主机上，在运动主机运动时进行全局定位、陀螺导航、GPS导航及进行障碍检测并将数据信息通过处理器模块实时进行定位并构建虚拟二维场景，数据分析，再根据分析结果规划行走路线，进行避障动作，具有精度高，实时性强，适用面广，可扩展性强的特点；在小范围内运动时，GPS精度不高、陀螺仪误差的情况下，运动主机参考里程计测量的数据。附图说明图1为本技术的系统框图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本技术作进一步详细描述。实施例1一种基于多传感器的移动定位控制系统，如图1所示，其包括运动主机和标识物，标识物包括激光标识，运动主机上设有数据采集模块、处理器模块、运动执行模块，数据采集模块、运动执行模块均与处理器模块连接，数据采集模块包括GPS定位模块、二维激光扫描测距传感器、惯性测量单元，GPS定位模块用于获取GPS信息，接收运动主机当前的全局位置信息，二维激光扫描测距传感器用于实时采集运动主机与障碍物及标识物间的距离信息，惯性测量单元包括测量运动主机转动角度的三轴陀螺仪以及用于测量运动主机运动加速度的三轴加速度传感器。处理器模块包括数据融合单元、SLAM运算单元、数据分拆单元，数据分析单元及运动命令生成单元，数据融合单元用于将各GPS定位模块、二维激光扫描测距传感器及惯性测量单元得到的信息进行融合处理，获得整合信息，数据运算单元通过采用SLAM算法将数据融合单元整合的数据信息构建二维虚拟场景；数据分析单元再根据二维虚拟场景信息数据分析。运动控制单元包括运动命令生成单元、运动执行控制单元，运动命令生成单元根据数据分析单元的分析结果生行运动命令。数据采集模块还包括里程计，里程计用于运动主机在小范围内运动时里程的测量。其中运动主机为无人机、机器人等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多传感器的移动定位控制系统，其包括运动主机和标识物，标识物包括激光反射板，其特征在于：运动主机上设有数据采集模块、处理器模块、运动执行模块，数据采集模块、运动执行模块均与处理器模块连接，数据采集模块包括GPS定位模块、二维激光扫描测距传感器、惯性测量单元，GPS定位模块用于获取GPS信息，接收运动主机当前的全局位置信息，二维激光扫描测距传感器用于实时采集运动主机与障碍物及标识物间的距离信息，惯性测量单元包括测量运动主机转动角度的三轴陀螺仪以及用于测量运动主机运动加速度的三轴加速度传感器。

【技术特征摘要】
1.一种基于多传感器的移动定位控制系统，其包括运动主机和标识物，标识物包括激光反射板，其特征在于：运动主机上设有数据采集模块、处理器模块、运动执行模块，数据采集模块、运动执行模块均与处理器模块连接，数据采集模块包括GPS定位模块、二维激光扫描测距传感器、惯性测量单元，GPS定位模块用于获取GPS信息，接收运动主机当前的全局位置信息，二维激光扫描测距传感器用于实时采集运动主机与障碍物及标识物间的距离信息，惯性测量单元包括测量运动主机转动角度的三轴陀螺仪以及用于测量运动主机运动加速度的三轴加速度传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘崇求，钱向伟，
申请(专利权)人：金华市蓝海光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33