本实用新型专利技术提供一种基于超声波的里程计，用于测量移动体在一维或二维移动时的距离，包括超声波探头阵列，超声波探头阵列包括一个超声波发射探头和至少一个超声波接收探头，所述超声波发射探头用于发出超声波，所述超声波接收探头能够在经地面反射后接收所述超声波，所述超声波发射探头与所述超声波接收探头之间具有预定距离。本实用新型专利技术还提供一种移动装置。本实用新型专利技术的基于超声波的里程计和移动装置，测量结果准确，受外界因素影响小，实用性强。强。强。
【技术实现步骤摘要】
一种基于超声波的里程计和移动装置
[0001]本技术涉及移动体的里程测量
，尤其涉及一种基于超声波的里程计和移动装置。
技术介绍
[0002]对于某一移动体的运动来讲，已知其初始位置，以及在某一时间周期内的移动距离，就可以大致知道该移动体目前所处的位置以及移动轨迹，因此里程计提供的里程信息是实现移动体定位和导航必不可缺的数据。
[0003]现有技术中，里程信息通常可以通过轮子的编码器、激光雷达的点云数据、摄像头的视觉信息及ΙΜY的加速度和角速度信息获得。
[0004]轮子的编码器可以精准地计量轮子已经旋转的圈数，根据轮径就可以得到相应行驶过的距离，但在室内较为光滑的地面上很容易出线打滑现象，即轮子没有转动，但是移动体向某一方向产生了位移，此时通过编码器得到的里程就会出现较大的偏差；激光雷达可以通过测量与前方的距离进而得到机器人已经移动的距离，但是在室内尤其像大型商场等环境有很多光滑的墙面甚至是玻璃，这就使得通过激光反射原理来测量距离的激光雷达就会收到很大的影响；摄像头的视觉信息同样会因为室内的强光反射和一些墙壁特殊的纹理导致很大的误差甚至是失效；ΙΜY可以通过对加速度和角速度进行积分得到位移，但是在移动体匀速行驶等一些特殊条件下无效，同时ΙΜY的噪声和漂移也会造成结果的巨大误差。
[0005]因此，如何提供一种方案以精准获得移动体的里程信息，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0006]本技术的目的是提供一种基于超声波的里程计，在室内也能够获得准确的里程信息。
[0007]为解决上述技术问题，本技术提供一种基于超声波的里程计，用于测量移动体在一维或二维移动时的距离，包括超声波探头阵列，所述超声波探头阵列包括一个超声波发射探头和至少一个超声波接收探头，所述超声波发射探头用于发出超声波，所述超声波接收探头能够在经地面反射后接收所述超声波，所述超声波发射探头与所述超声波接收探头之间具有预定距离。
[0008]本技术基于超声波的里程计，测量时，超声波探头阵列中的超声波发射探头不断发出超声波，经过地面反射后到达阵列当中的超声波接收探头，解算各个超声波接收探头的超声波相位变化得到移动体所行驶的距离和方向，超声波既不会受到玻璃和强光的影响，也不会因为打滑而忽略移动体的位移，同时也不会受到移动体行驶状态的影响，测量结果准确，受外界因素影响小，实用性强。
[0009]可选地，还包括与所述超声波探头阵列通信连接的数据处理模块，用于根据所述
超声波探头阵列反馈的信号进行里程计算。
[0010]可选地，所述超声波接收探头的数量为一个，所述数据处理模块能够根据所述超声波接收探头接收的所述超声波的相位信号获得在所述超声波发射探头发出所述超声波至所述超声波接收探头接收到所述超声波的时间周期内所述移动体在一维方向的移动距离；
[0011]或，所述超声波接收探头的数量为两个以上，且所述超声波接收探头不全与所述超声波发射探头在同一条直线上，所述数据处理模块能够获得在所述时间周期内所述移动体在一维方向或二维平面内的移动距离。
[0012]可选地，所述超声波接收探头的数量为多个，所述超声波探头阵列为一字型，且所述超声波发射探头位于任意两个所述超声波接收探头之间。
[0013]可选地，所述超声波接收探头的数量为多个，所述超声波探头阵列包括相互交叉设置的第一阵列和第二阵列，所述超声波发射探头设置于所述第一阵列和所述第二阵列的交叉点处。
[0014]可选地，所述超声波接收探头的数量为多个，所述超声波探头阵列为Y字型，所述超声波发射探头设置于所述超声波探头阵列的交点处。
[0015]可选地，还包括设置于所述超声波探头阵列的三个顶点处的风速测量单元，所述风速测量单元和所述数据处理模块通信连接，所述风速测量单元均包括一个所述超声波接收探头和一个所述超声波发射探头，且相邻两个所述顶点处的所述超声波接收探头和所述超声波发射探头相对。
[0016]可选地，所述数据处理模块包括依次连接的第一接口、相位处理单元、数据处理单元以及第二接口，所述第一接口用于与所述超声波探头阵列连接，所述第二接口用于与处理终端连接，还包括供电单元，所述供电单元用于向所述相位处理单元和所述数据处理单元供电。
[0017]可选地，所述里程计还包括超声波探头线束，所述超声波探头线束一端与所述数据处理模块连接，另一端与所述超声波探头阵列连接。
[0018]可选地，还包括温度传感器，用于对里程测量时的实际温度进行检测，所述温度传感器和所述数据处理模块通信连接。
[0019]可选地，还包括用于固定所述超声波探头阵列的固定座，所述固定座的内侧设置有安装槽，用于容纳所述超声波探头线束。
[0020]本技术还提供一种移动装置，包括移动体和前述基于超声波的里程计，所述基于超声波的里程计设置于所述移动体的底盘。
[0021]本技术的移动装置，包括前述基于超声波的里程计，通过基于超声波的里程计测量移动体的移动距离，超声波既不会受到玻璃和强光的影响，也不会因为打滑而忽略机器人的位移，同时也不会受到移动体行驶状态的影响，测量结果准确，受外界因素影响小，提高本技术移动装置的实用性，以及里程测量结果的可靠性。
附图说明
[0022]图1为本技术基于超声波的里程计一种具体实施方式安装于机器人底盘时的结构示意图；
[0023]图2为本技术基于超声波的里程计中超声波探头阵列第一种排布方式的示意图；
[0024]图3为本技术基于超声波的里程计中超声波探头阵列第二种排布方式的第一种实施例的示意图；
[0025]图4为本技术基于超声波的里程计中超声波探头阵列第二种排布方式的第二种实施例的示意图；
[0026]图5为本技术基于超声波的里程计中超声波探头阵列第三种排布方式的示意图；
[0027]图6为图5超声波探头阵列增加风速测量单元的示意图；
[0028]图7为本技术基于超声波的里程计的连接框图；
[0029]其中，图1中各附图标记为：
[0030]1‑
机器人；2
‑
里程计；21
‑
数据处理模块；22
‑
超声波发射探头；23
‑
超声波接收探头；24
‑
超声波探头线束；3
‑
固定座；T
‑
超声波发射探头；R
‑
超声波接收探头。
具体实施方式
[0031]为了使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明。
[0032]本文附图2至附图6中，T代表超声波发射探头；R代表超声波接收探头。
[0033]请参考图1，图1为本技术基于超声波的里程计一种具体实施方式安装于机器人底盘时的结构示意图。
[0034]本实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于超声波的里程计，用于测量移动体在一维或二维移动时的距离，其特征在于：包括超声波探头阵列，所述超声波探头阵列包括一个超声波发射探头(22)和至少一个超声波接收探头(23)，所述超声波发射探头(22)用于发出超声波，所述超声波接收探头(23)能够在经地面反射后接收所述超声波，所述超声波发射探头(22)与所述超声波接收探头(23)之间具有预定距离。2.根据权利要求1所述基于超声波的里程计，其特征在于：还包括与所述超声波探头阵列通信连接的数据处理模块(21)，用于根据所述超声波探头阵列反馈的信号进行里程计算。3.根据权利要求2所述基于超声波的里程计，其特征在于：所述超声波接收探头(23)的数量为一个，所述数据处理模块(21)能够根据所述超声波接收探头(23)接收的所述超声波的相位信号获得在所述超声波发射探头(22)发出所述超声波至所述超声波接收探头(23)接收到所述超声波的时间周期内所述移动体在一维方向的移动距离；或，所述超声波接收探头(23)的数量为两个以上，且所述超声波接收探头(23)不全与所述超声波发射探头(22)在同一条直线上，所述数据处理模块(21)能够获得在所述时间周期内所述移动体在一维方向或二维平面内的移动距离。4.根据权利要求1所述基于超声波的里程计，其特征在于：所述超声波接收探头(23)的数量为多个，所述超声波探头阵列为一字型，且所述超声波发射探头(22)位于任意两个所述超声波接收探头(23)之间。5.根据权利要求1所述基于超声波的里程计，其特征在于：所述超声波接收探头(23)的数量为多个，所述超声波探头阵列包括相互交叉设置的第一阵列和第二阵列，所述超声波发射探头(22)设置于所述第一阵列和所述第二阵列的交叉点处。6.根据权利要求2所述基于超声波的里...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹浩，于洋，
申请(专利权)人：北京爱笔科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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