本实用新型专利技术公开了一种基于UWB定位的路径规划式移动垃圾桶包括底座组件、电池、电机、车轮、UWB定位模块、控制模块、上位机、安装支架和桶体。本实用新型专利技术首次将UWB定位技术用于解决垃圾桶的路径规划问题，定位精度高，解决了智能垃圾桶自主移动性的欠缺，提升了垃圾桶运动的便捷性。的便捷性。的便捷性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于UWB定位的路径规划式移动垃圾桶
[0001]本技术涉及智能垃圾桶，具体是一种基于UWB定位的路径规划式移动垃圾桶。
技术介绍
[0002]目前，市面上的智能垃圾桶层出不穷，但是大多只有简单的自动开合盖子、自动套袋等功能，具有移动功能的智能垃圾桶并不常见。并且现有可移动垃圾桶通常运动方式局限，无法实现自移动，还存在路径规划单一和定位精度低的问题，如在文献《吴剑英,平雪良,张逸伦,陈祥,马博琳,刘家威.可移动智能垃圾桶定位及检测技术[J].机械制造与自动化,2020,49(04):162
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164.》中提及利用激光测距传感器和WIFI定位技术进行测距，实时处理数据信息，从而解决垃圾桶的路径规划问题，但仍然存在精度误差。激光测距传感器拥有不错的精度，但是其应用场景单一，不适合民用领域的推广；WIFI定位技术使用较多，但定位精度只是在3米以内，会使工作复杂度提高。
[0003]超宽带技术(UWB)的UWB信号使用3.1GHz～10.6GHz的频段范围，并且该信号的发射功率须在1mW以下，使其在信道容量上较其他通信方式有明显优势，从而具有定位精准、功耗低和抗多径能力强等优点，但是目前不存在将其应用于智能家居领域。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的不足，本技术拟解决的技术问题是，提供一种基于UWB定位的路径规划式移动垃圾桶。
[0005]本技术解决所述技术问题的技术方案是，提供一种基于UWB定位的路径规划式移动垃圾桶，其特征在于，该垃圾桶包括底座组件、电池、电机、车轮、UWB定位模块、控制模块、上位机、安装支架和桶体；
[0006]所述桶体可拆卸式安装于底座组件的上部；电池、UWB定位模块和控制模块均安装于底座组件内；四个电机的壳体通过安装支架固定于底座组件的下部，其输出端分别固定连接有一个车轮；
[0007]上位机分别与控制模块和UWB定位模块通讯连接；控制模块与电机通讯连接；电池为电机、UWB定位模块和控制模块供电。
[0008]与现有技术相比，本技术有益效果在于：
[0009](1)本技术首次将UWB定位技术用于解决垃圾桶的路径规划问题，定位精度高，解决了智能垃圾桶自主移动性的欠缺，提升了垃圾桶运动的便捷性。
[0010](2)本技术采用麦克纳姆轮，提高了垃圾桶的转向能力与灵活性，可到达边角地带，更适合减少因室内空间狭小、不规则等问题而发生倾倒的可能性。
[0011](3)本技术采用体型更小的桶体，相较于传统的可移动垃圾桶体型较大的缺点，使其可工作于室内环境。
[0012](4)本技术采用了上支撑板和下支撑板的设计，使得垃圾桶具有较大的扩展平台，提升垃圾桶的扩展性。
附图说明
[0013]图1为本技术的整体结构立体示意图；
[0014]图2为本技术的去掉桶体后的整体结构立体示意图；
[0015]图3为本技术的去掉桶体后的另一个角度的整体结构立体示意图。
[0016]图中，10、底座组件；20、电池；30、电机；40、车轮；50、UWB定位模块；60、控制模块；70、安装支架；80、桶体；
[0017]11、上支撑板；12、下支撑板；13、定位柱；81、前盖；82、合页；83、后盖；84、桶壁。
具体实施方式
[0018]下面给出本技术的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本技术，不限制本申请权利要求的保护范围。
[0019]本技术提供了一种基于UWB定位的路径规划式移动垃圾桶(简称垃圾桶)，其特征在于，该垃圾桶包括底座组件10、电池20、电机30、车轮40、UWB定位模块50、控制模块60、上位机(图中未画出)、安装支架70和桶体80；
[0020]所述桶体80可拆卸式安装于底座组件10的上部；电池20、UWB定位模块50和控制模块60均安装于底座组件10内；四个电机30的壳体通过安装支架70固定于底座组件10的下部，其输出端分别固定连接有一个车轮40，提升了垃圾桶的爬坡能力；
[0021]上位机分别与控制模块60和UWB定位模块50通讯连接，UWB定位模块50向上位机发送垃圾桶的实时位置信息，上位机将处理后的路径信息发送至控制模块60；控制模块60与电机30通讯连接，控制电机30的启停和转速；电池20为电机30、UWB定位模块50和控制模块60供电。
[0022]优选地，所述底座组件10包括上支撑板11、下支撑板12和定位柱13；上支撑板11的底面和下支撑板12的顶面之间通过四角的四个定位柱13可拆卸式固定连接；上支撑板11和下支撑板12之间形成底座组件10的内部空间，电池20、UWB定位模块50和控制模块60设置其中。
[0023]优选地，定位柱13位于上支撑板11和下支撑板12之间的部分的直径大于插入到上支撑板11和下支撑板12中的部分的直径。
[0024]优选地，所述桶体80包括前盖81、后盖83、合页82和桶壁84；桶壁84嵌套在上支撑板11和下支撑板12的外侧四周，并通过螺丝可拆卸式固定于上支撑板11和/或下支撑板12上；后盖83卡扣连接于桶壁84的上端开口内侧的凹槽中；前盖81通过合页82与后盖83可转动连接；前盖81与后盖83的总面积稍大于桶壁84的上端的开口面积。
[0025]优选地，安装支架70的数量为四个，分别对应一个电机30与一个车轮40，分别安装于下支撑板12的四角处。安装支架70为L形连接板，L形连接板的上壁通过螺丝固定在下支撑板12上；电机30的壳体通过螺丝固定在L形连接板的下壁内侧，输出轴穿过L形连接板的下壁，与车轮40固定连接；车轮40通过轴承可转动安装于L形连接板的下壁上。
[0026]优选地，该垃圾桶还包括四个编码器；每个编码器分别与一个电机30通讯连接，控制模块60通过编码器与电机30通讯连接，用于实现垃圾桶速度的精确调控。
[0027]本实施例中，电池20采用12V 3500mAh锂电池。电机30采用GB37
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520，其转速为330PRM，功率为7.2W。车轮40采用直径60mm的麦克纳姆轮，提高了垃圾桶的转向能力与灵活
性。UWB定位模块50的型号为DWM1000。控制模块60为插接有STM32F407单片机和esp8266无线收发模块的双路l298n电机驱动板。桶体80的长为240mm、宽为200mm、高为450mm。
[0028]本技术的工作原理和工作流程是：开始使用，UWB定位模块50定位垃圾桶当前所处的位置并反馈至上位机，由上位机通过A*算法(A*算法为现有技术，参考文献《冉东可,彭富伦,李红光.基于A*算法的路径规划研究综述[J].电子技术与软件工程,2020(24):11
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12.》)进行路径规划并发送至控制模块60，控制模块60控制电机30启动，带动垃圾桶沿规划好的路径行驶至目标地点后停止；行驶期间，UWB定位模块50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UWB定位的路径规划式移动垃圾桶，其特征在于，该垃圾桶包括底座组件、电池、电机、车轮、UWB定位模块、控制模块、上位机、安装支架和桶体；所述桶体可拆卸式安装于底座组件的上部；电池、UWB定位模块和控制模块均安装于底座组件内；四个电机的壳体通过安装支架固定于底座组件的下部，其输出端分别固定连接有一个车轮；上位机分别与控制模块和UWB定位模块通讯连接；控制模块与电机通讯连接；电池为电机、UWB定位模块和控制模块供电。2.根据权利要求1所述的基于UWB定位的路径规划式移动垃圾桶，其特征在于，所述底座组件包括上支撑板、下支撑板和定位柱；上支撑板的底面和下支撑板的顶面之间通过定位柱可拆卸式固定连接；上支撑板和下支撑板之间形成底座组件的内部空间，电池、UWB定位模块和控制模块设置其中。3.根据权利要求2所述的基于UWB定位的路径规划式移动垃圾...
【专利技术属性】
技术研发人员：高泽旭，韩壮，李世杰，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：
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