一种无人小车的室内导航系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术涉及导航方法领域，具体是一种无人小车的室内导航系统及其使用方法，该系统包括turtlebot3小车、用于读取数据信息按照通信协议打包为帧信号并发出的STM32单片机、基于ROS系统控制turtlebot3小车运动的中心处理机，还包括：DWM1000超宽带模块、通信模块、电源和指示灯模块，其具体步骤包括：S1：距离信息的提取；S2：坐标求解；S3：坐标显示；基于到达时间的超宽带定位方式，使用基站和标签搭建超宽带室内定位系统，设计坐标解算算法求解无人小车的坐标位置，通过界面实时显示当前坐标点，同时目标的坐标位置可以按照ROS操作系统的要求从节点中以消息形式发布，直接作为到小车的导航数据源，从而可以被无人小车的其他节点订阅和直接使用。

【技术实现步骤摘要】
一种无人小车的室内导航系统及其使用方法
本专利技术涉及导航方法领域，具体是一种无人小车的室内导航系统及其使用方法。
技术介绍
2017年11月出版的《计算机测量与控制》期刊第25卷第11期的179-182页公开了一种基于超宽带技术的室内定位系统设计，室内定位系统结构主要由：室内物品信息采集、室内物品特征提取、室内物品聚类以及室内定位四部分组成。由室内定位系统终端控制其他各个组成部分，为加快室内定位系统的设计速度，对室内物品的信息进行采集，并对室内物品进行特征提取，为提高定位精度，对室内物品进行聚类操作，以上述结果为依据，完成对室内定位系统的设计。该方案的不足是只能针对室内物品的数量较多时的定位，无法完成对于单个物体的室内定位。2018年12月出版的《电子技术应用》第44卷第12期的44-46页公开了一种室内移动目标定位系统设计，该文基于超宽带技术并结合嵌入式系统设计了一款室内移动目标定位系统，包括定位基站和定位标签，可实现对移动目标的准确定位和轨迹跟踪。不足之处在于定位信息的提取没有实现通用化，无法直接作为到小车的导航数据源。专本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人小车的室内导航系统，包括turtlebot3小车、用于读取数据信息按照通信协议打包为帧信号并发出的STM32单片机、基于ROS系统控制turtlebot3小车运动的中心处理机，其特征在于：还包括：/nDWM1000超宽带模块，与STM32单片机配合，选择接收和发送两种模式状态，通过控制相关寄存器来控制工作状态模式的切换；/n通信模块，与STM32单片机的串口接口相连，用于将DWM1000超宽带数据帧发送给中心处理机；/n电源和指示灯模块，与DWM1000超宽带模块和STM32单片机连接供电，使用TPS73601芯片将电源的5V转换为3.3V电平供给STM32单片机以及DWM1000...

【技术特征摘要】
1.一种无人小车的室内导航系统，包括turtlebot3小车、用于读取数据信息按照通信协议打包为帧信号并发出的STM32单片机、基于ROS系统控制turtlebot3小车运动的中心处理机，其特征在于：还包括：
DWM1000超宽带模块，与STM32单片机配合，选择接收和发送两种模式状态，通过控制相关寄存器来控制工作状态模式的切换；
通信模块，与STM32单片机的串口接口相连，用于将DWM1000超宽带数据帧发送给中心处理机；
电源和指示灯模块，与DWM1000超宽带模块和STM32单片机连接供电，使用TPS73601芯片将电源的5V转换为3.3V电平供给STM32单片机以及DWM1000超宽带模块。


2.根据权利要求1所述的一种无人小车的室内导航系统，其特征在于：所述的中心处理机为车载计算机或地面控制站计算机。


3.根据权利要求1所述的一种无人小车的室内导航系统，其特征在于：所述的DWM1000超宽带模块包括在需要定位的目标上放置超宽带标签、三组分别用于测量各自到目标的距离的超宽带基站、设置在中心处理机上用于接收超宽带基站数据的接收数据基站。


4.根据权利要求1所述的一种无人小车的室内导航系统，其特征在于：所述的通信模块的接口形式为USB接口，通信方式为串口RS232协议。


5.利用权利要求1至4中任一项所述的一种无人小车的室内导航系统的使用方法，其特征在于：其具体步骤包括：
S1：距离信息的提取：
a：使用mc数据进行定位标签工作，对接收的数据放入缓存中等待处理；
b：对这些数据进行检测，如接收到mc字符串，则开始对后续的字符串进行处理；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金猛，张子明，胡伟，范鑫，韩梁，
申请(专利权)人：国营芜湖机械厂，
类型：发明
国别省市：安徽;34