CN106054748A - 基于物联网与云计算的智能机器人室内复合定位系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网与云计算的智能机器人室内复合定位系统，它是由多个机器人定位监控器和机器人定位监控中心组成，所述的机器人定位监控器包括无线通信模块、微处理器模块、地感器、磁力计、加速计、模数转换器、信号调理电路、摄像头、电源；所述的微处理器模块包括信号输入端口、微处理器、存储器、信号输出端口、电源接口；所述的机器人定位监控中心包括无线网关、云服务器、中央监控器。该基于物联网与云计算的智能机器人室内复合定位系统，具有结构简单、覆盖范围广、定位全面精确、智能化等优点，能有效地对智能机器人的室内位置进行精确定位，且具有云计算与存储功能，更加安全、便捷。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人定位系统，尤其涉及基于物联网与云计算的智能机器人室内复合定位系统。
背景技术
随着高频、超高频无线通信技术的飞速发展室外定位服务取到了举世瞩目的进展，全球定位系统是以能提供全球无线导航服务为目的而研发的三维空间卫星无线导航定位系统。GPS系统通过伪随机码（C/A码和P(Y)码）发送导航电文，利用卫星星历数据实现室外无线定位导航功能，目前GPS系统已经成功的应用到Google 地图、高德地图、百度地图、艾菲克GPS导航软件并产生了瞩目的商业经济价值。相对于较空旷的室外无线通信环境，GPS能提供较精确的定位信息。而相对于室内，由于现代化大厦本身存在了庞大的钢材体系，无形中形成了一个天然的屏蔽层，使得在室内接受到的GPS信号质量不高且容易产生信号的中断，以至于室内定位存在盲区。
然而随着现代化的发展，国内外市场对室内定位需求激增，尤其在一些复杂多变的室内，如百货超市、矿井、地下停车场、机场候机楼、大型展会、物流仓库等。在百货超市中，通过室内导航定位软件确定自身当前位置、目标商品位置以及最佳路径，以此可以更加方便购物；在地下矿井，可以通过定位技术实时监测到矿井工人的位置。
综合分析研究当前国内外技术研究现状，虽然目前室内定位市场前景巨大，但室内环境复杂多变，通过无线定位存在包括无线通信丢包、室内桌椅摆设各异、人走动随机性强等众多因素造成定位效果不佳，信号传播实时特征难以扑获、数据包丢失严重等问题。因此，人们迫切需要可靠的室内定位技术提供准确的定位服务。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种具有结构简单、覆盖范围广、定位全面精确、智能化等优点的基于物联网与云计算的智能机器人室内复合定位系统，使其能有效地对智能机器人的室内位置进行精确定位，且具有云计算与存储功能，更加安全、便捷。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明采用的技术方案是：
基于物联网与云计算的智能机器人室内复合定位系统，它是由多个机器人定位监控器和机器人定位监控中心组成，所述的机器人定位监控器包括无线通信模块、微处理器模块、地感器、磁力计、加速计、模数转换器、信号调理电路、摄像头、电源；所述的微处理器模块包括信号输入端口、微处理器、存储器、信号输出端口、电源接口；所述的机器人定位监控中心包括无线网关、云服务器、中央监控器。机器人定位监控器中的地感器、加速计、磁力计与模数转换器的输入端连接，模数转换器的输出端连接信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端和摄像头连接到微处理器模块的信号输入端口，电源连接到微处理器模块的电源接口，微处理器模块的信号输出端口与无线通信模块连接；机器人定位监控中心中的无线网关与云服务器连接，云服务器与中央监控器连接，机器人定位监控中心中的无线网关与机器人定位监控器中的无线通信模块通过无线通信，实现一对多的双向无线通信。
为了进一步提高基于物联网与云计算的智能机器人室内复合定位系统的性能，所述的机器人定位监控器中的微处理器模块中的微处理器采用的是STM32F103VTE6型号的增强型微处理器，所述的机器人定位监控器中的模数转换器采用的是AD9283型号的高速模数转换器，所述的机器人定位监控器中的无线通信模块采用的是CC2530型号的高性能通信模块，所述的机器人定位监控器中的无线通信模块与物流运输监管中心中的无线中继器通过Zigbee协议进行无线通信。
为了进一步提高基于物联网与云计算的智能机器人室内复合定位系统的性能，所述的机器人定位监控器中的地感器采用的是TLD-500型号的升级版高灵敏度地感器；所述的机器人定位监控器中的加速计采用的是MMA7450L型号的可与其他器件共享界面的高性能加速计；所述的机器人定位监控器中的磁力计采用的是MAG3110型号的小体积、低功耗的三轴数字磁力计。
本发明的有益效果在于：该基于物联网与云计算的智能机器人室内复合定位系统，具有结构简单、覆盖范围广、定位全面精确、智能化等优点，能有效地对智能机器人的室内位置进行精确定位，且具有云计算与存储功能，更加安全、便捷。
附图说明
图1是本发明基于物联网与云计算的智能机器人室内复合定位系统实施例的原理框图。
具体实施方式
如图1所示，基于物联网与云计算的智能机器人室内复合定位系统，它是由多个机器人定位监控器和机器人定位监控中心组成，所述的机器人定位监控器包括无线通信模块、微处理器模块、地感器、磁力计、加速计、模数转换器、信号调理电路、摄像头、电源；所述的微处理器模块包括信号输入端口、微处理器、存储器、信号输出端口、电源接口；所述的机器人定位监控中心包括无线网关、云服务器、中央监控器。机器人定位监控器中的地感器、加速计、磁力计与模数转换器的输入端连接，模数转换器的输出端连接信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端和摄像头连接到微处理器模块的信号输入端口，电源连接到微处理器模块的电源接口，微处理器模块的信号输出端口与无线通信模块连接；机器人定位监控中心中的无线网关与云服务器连接，云服务器与中央监控器连接，机器人定位监控中心中的无线网关与机器人定位监控器中的无线通信模块通过无线通信，实现一对多的双向无线通信。
为了进一步提高基于物联网与云计算的智能机器人室内复合定位系统的性能，所述的机器人定位监控器中的微处理器模块中的微处理器采用的是STM32F103VTE6型号的增强型微处理器，所述的机器人定位监控器中的模数转换器采用的是AD9283型号的高速模数转换器，所述的机器人定位监控器中的无线通信模块采用的是CC2530型号的高性能通信模块，所述的机器人定位监控器中的无线通信模块与物流运输监管中心中的无线中继器通过Zigbee协议进行无线通信。
为了进一步提高基于物联网与云计算的智能机器人室内复合定位系统的性能，所述的机器人定位监控器中的地感器采用的是TLD-500型号的升级版高灵敏度地感器；所述的机器人定位监控器中的加速计采用的是MMA7450L型号的可与其他器件共享界面的高性能加速计；所述的机器人定位监控器中的磁力计采用的是MAG3110型号的小体积、低功耗的三轴数字磁力计。
基于物联网与云计算的智能机器人室内复合定位系统能够对智能机器人进行实时、准确、全方位的室内定位和监控。机器人定位监控器通过机器人配置的摄像头，实现视频图像信息的实时采集功能，所采集视频信息发送至微处理器模块中STM32F103VTE6型号的增强型微处理器，经处理后通过CC2530型号的高性能无线通信模块经过Zigbee协议无线传送到机器人定位监控中心，操控人员能够实时了解智能机器人的位置信息。
地感器采用的是TLD-500型号的升级版高灵敏度地感器，能够监测机器人的移动轨迹；加速计采用的是MMA7450L型号的可与其他器件共享界面的高性能加速计，能够感知机器人沿地表垂直方向上的加速度，测量机体的偏转角或速度；磁力计采用的是MAG3110型号的小体积、低功耗的三轴数字磁力计，用于感知机器人在地磁场中磁场矢量，确定机体的方位角。地感器、磁力计和加速计将采集到的模拟信号经过AD9283型号的高速模数转换器转为数字信号，再经过信号调理电路输送给微处理器模块中STM32F103VTE6型号的增强型微处理器，经微处理器处理后，确定机器人的准确位置，通过CC2530型号的高性能无线通信模块经过Zigbee协议将监测信息无线传送至机器人定位监控中心，云服务器进一步处理、分析、储存数据信息，并将处理结果发送至中央监控器。中央监控器可以实时监控各个机器人的室内位置和机器人周围环境情况，同时实现对多个机器人的统一、全面、一致性地管理和监控。
该基于物联网与云计算的智能机器人室内复合定位系统，具有结构简单、覆盖范围广、定位全面精确、智能化等优点，能有效地对智能机器人的室内位置进行精确定位，且具有云计算与存储功能，更加安全、便捷。
本发明保护范围涉及上面所述的所有变化形式。
Claims (3)
1.基于物联网与云计算的智能机器人室内复合定位系统，其特征在于：它是由多个机器人定位监控器和机器人定位监控中心组成，所述的机器人定位监控器包括无线通信模块、微处理器模块、地感器、磁力计、加速计、模数转换器、信号调理电路、摄像头、电源；所述的微处理器模块包括信号输入端口、微处理器、存储器、信号输出端口、电源接口；所述的机器人定位监控中心包括无线网关、云服务器、中央监控器；机器人定位监控器中的地感器、加速计、磁力计与模数转换器的输入端连接，模数转换器的输出端连接信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端和摄像头连接到微处理器模块的信号输入端口，电源连接到微处理器模块的电源接口，微处理器模块的信号输出端口与无线通信模块连接；机器人定位监控中心中的无线网关与云服务器连接，云服务器与中央监控器连接，机器人定位监控中心中的无线网关与机器人定位监控器中的无线通信模块通过无线通信，实现一对多的双向无线通信。
2.根据权利1所述的基于物联网与云计算的智能机器人室内复合定位系统，其特征在于：所述的机器人定位监控器中的微处理器模块中的微处理器采用的是STM32F103VTE6型号的增强型微处理器，所述的机器人定位监控器中的模数转换器采用的是AD9283型号的高速模数转换器，所述的机器人定位监控器中的无线通信模块采用的是CC2530型号的高性能通信模块，所述的机器人定位监控器中的无线通信模块与物流运输监管中心中的无线中继器通过Zigbee协议进行无线通信。
3.根据权利1所述的基于物联网与云计算的智能机器人室内复合定位系统，其特征在于：所述的机器人定位监控器中的地感器采用的是TLD-500型号的升级版高灵敏度地感器；所述的机器人定位监控器中的加速计采用的是MMA7450L型号的可与其他器件共享界面的高性能加速计；所述的机器人定位监控器中的磁力计采用的是MAG3110型号的小体积、低功耗的三轴数字磁力计。
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