CN108575095B - 自移动设备及其定位系统、定位方法和控制方法 - Google Patents
自移动设备及其定位系统、定位方法和控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种自移动设备(1),包括:至少两个定位元件(7),定位元件(7)与定位信标(5)通信,以获取与定位信标(5)的距离;控制模块,被配置为执行预设程序,以获取自移动设备(1)的位置参数;预设程序包括:获取定位信标(5)的位置参数;获取自移动设备(1)与定位信标(5)的距离;基于定位信标(5)的位置参数、以及定位元件(7)与定位信标(5)的距离,计算自移动设备(1)的位置参数;预设程序还包括:预设定位元件(7)的间距;基于定位元件(7)的间距,校正自移动设备(1)的位置参数。本发明的有益效果是:自移动设备(1)定位准确,为无边界线及精准导航的实现提供支撑。
Description
技术领域
本发明涉及一种自移动设备,一种自移动设备定位系统,一种自移动设备定位方法,以及一种自移动设备控制方法。
背景技术
自动吸尘器、自动割草机等家用自移动设备已逐渐普及。然而,市面上的自移动设备缺乏对自身的精准定位,导致无法实现无线边界、路径导航等功能。例如,在使用自动割草机之前,用户需要预先在草坪的周围布置一圈边界电线,比较麻烦;并且在草坪中多采用随机或半随机路径行走和切割,工作效率较低。而自动吸尘器也需要辅助的定位设备,才能区分客厅、厨房、卧室等不同的区域。
发明内容
为克服现有技术的缺陷,本发明所要解决的问题是提供一种适用于家用场景的,具有高精度自定位能力的自移动设备、自移动设备定位系统、自移动设备定位方法、以及自移动设备控制方法。
本发明解决现有技术问题提供的技术方案是:
一种自移动设备,包括:至少两个定位元件,所述定位元件与定位信标通信,以获取与定位信标的距离;控制模块,被配置为执行预设程序,以获取所述自移动设备的位置参数;所述预设程序包括:获取所述定位信标的位置参数;获取所述定位元件与定位信标的距离;基于所述定位信标的位置参数、以及所述定位元件与定位信标的距离,计算自移动设备的位置参数;所述预设程序还包括:预设所述定位元件的间距;基于所述定位元件的间距,校正所述自移动设备的位置参数。
进一步的,所述自移动设备的位置参数包括定位元件的坐标,通过比较基于所述定位元件的坐标计算得到的定位元件的间距,和所述预设的定位元件的间距,校正所述定位元件的坐标的误差。
进一步的,所述自移动设备的位置参数包括自移动设备的方向角,所述预设程序还包括:预设任两个所述定位元件的连线的方向角与自移动设备的方向角的角度关系;利用所述两个定位元件的坐标、以及所述角度关系,计算所述自移动设备的方向角。
进一步的,所述定位元件与至少3个所述定位信标通信,以获取与定位信标的距离。
进一步的,所述自移动设备还包括角度传感器,用于获取自移动设备的方向角;所述预设程序包括:预设任两个所述定位元件的连线的方向角与自移动设备的方向角的角度关系;获取自移动设备的方向角;基于所述自移动设备的方向角、所述角度关系、所述定位信标的位置参数、以及所述两个定位元件到定位信标的距离,计算所述自移动设备的位置参数。
进一步的,所述定位元件与至少2个所述定位信标通信,以获取与定位信标的距离。
进一步的,所述角度传感器包括电子罗盘。
进一步的,所述定位元件为超宽带定位元件,所述定位信标为超宽带标签定位模块。
进一步的,所述定位元件为超声波定位元件,所述定位信标为超声波定位模块。
进一步的,所述自移动设备为自移动园艺设备。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:自移动设备定位准确,为后续的无边界线及精准导航的实现提供支撑。
本发明解决现有技术问题提供的技术方案还包括:一种自移动设备定位系统,包括前述任一项所述的自移动设备,以及所述定位信标。
进一步的,还包括供自移动设备补充电能的充电站,一个所述定位信标位于所述充电站。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:自移动设备定位准确,为后续的无边界线及精准导航的实现提供支撑。
本发明解决现有技术问题提供的技术方案还包括:一种自移动设备的定位方法,包括步骤:控制设于自移动设备上的至少两个定位元件与定位信标通信,以获取定位元件与定位信标的距离;获取定位信标的位置参数;基于所述定位元件与定位信标的距离、以及所述定位信标的位置参数,计算自移动设备的位置参数;还包括步骤:预设定位元件的间距;基于所述定位元件的间距,校正所述自移动设备的位置参数。
进一步的,所述自移动设备的位置参数包括定位元件的坐标,所述校正自移动设备的位置参数包括步骤:比较基于所述定位元件的坐标计算得到的定位元件的间距,和所述预设的定位元件的间距;基于比较结果校正所述定位元件的坐标的误差。
进一步的,所述自移动设备的位置参数包括自移动设备的方向角,所述定位方法还包括步骤:预设任两个所述定位元件的连线的方向角与自移动设备的方向角的角度关系;利用所述两个定位元件的坐标、以及所述角度关系,计算所述自移动设备的方向角。
进一步的,所述定位信标的个数至少为3个。
进一步的,所述自移动设备还包括角度传感器,用于获取自移动设备的方向角;所述定位方法包括步骤:预设任两个所述定位元件的连线的方向角与自移动设备的方向角的角度关系;获取自移动设备的方向角;基于所述自移动设备的方向角、所述角度关系、所述定位信标的位置参数、以及所述两个定位元件到定位信标的距离,计算所述自移动设备的位置参数。
进一步的,所述定位信标的个数至少为2个。
进一步的,所述角度传感器包括电子罗盘。
进一步的,所述定位元件为超宽带定位元件,所述定位信标为超宽带标签定位模块。
进一步的,所述定位元件为超声波定位元件,所述定位信标为超声波定位模块。
进一步的,所述自移动设备为自移动园艺设备。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:自移动设备定位准确,为后续的无边界线及精准导航的实现提供支撑。
本发明解决现有技术问题提供的技术方案还包括:一种自移动设备的控制方法,利用上述任一项所述的定位方法获取自移动设备的位置参数,包括步骤:S100、接收移动指令;S101、控制自移动设备按照移动指令移动;S102、记录自移动设备移动经过的位置的位置参数;S103、将所述自移动设备移动经过的位置形成的移动轨迹标定为边界。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:基于准确的定位数据实现了无需边界线的自移动设备工作系统,节省了用户的布线时间且使得花园更加美观。
本发明解决现有技术问题提供的技术方案还包括:一种自移动设备的控制方法,利用上述任一项所述的定位方法获取自移动设备的位置参数,包括步骤:S200、获取地图;S201、基于地图,计算得到定位信标推荐布置点。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过基于区域地图自动生成信标布置位置,自移动设备定位系统的定位信标布置更加简单、且定位结果更加可靠。
本发明解决现有技术问题提供的技术方案还包括:一种自移动设备定位系统,包括自移动设备和至少一个定位信标,所述自移动设备上设置有定位元件和控制模块,所述定位元件和定位信标之间通信以获取到定位信标的距离,所述自移动设备上设有至少两个定位元件,所述控制模块根据所述至少两个定位元件分别到定位信标的距离,计算自移动设备的位置参数。
进一步的,所述位置参数包括自移动设备的方向角。
进一步的,所述位置参数包括自移动设备的坐标。
进一步的,所述控制模块根据所述至少两个定位元件分别到定位信标的距离,校正所述距离的误差。
进一步的,包括至少三个定位信标。
进一步的,包括两个定位信标。
进一步的,包括一个定位信标,所述自移动设备上还设有电子罗盘。
进一步的,还包括供自移动设备补充电能的充电站,一个所述定位信标位于所述充电站。
进一步的,所述定位元件为超宽带定位元件,所述定位信标为超宽带标签定位模块。
进一步的,所述自移动设备为家用设备。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:自移动设备定位准确,为后续的无边界线及精准导航的实现提供支撑。
附图说明
以上所述的本发明的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面附图实现:
图1是本发明一实施例的定位系统示意图。
图2是本发明另一实施例的定位系统示意图。
图3是本发明另一实施例的定位系统示意图。
图4是本发明一实施例的定位系统生成边界的示意图。
图5是本发明另一实施例的定位系统示意图。
具体实施方式
如图1,本发明一实施例中,自移动设备1为家用设备,具体为自移动园艺设备,例如自动割草机、自动扫雪机、自动洒水机等,本实施例中具体为自动割草机,其工作区域为草坪。
本实施例中,自动割草机包括壳体、移动模块、任务执行模块、控制模块和能源模块,移动模块、任务执行模块、控制模块和能源模块安装于壳体。移动模块包括轮组,由驱动马达驱动以带动自动割草机移动。任务执行模块包括切割组件,安装于壳体底部,由切割马达驱动以旋转执行割草工作。能源模块包括电池包,为自动割草机的移动和工作提供电能。控制模块包括控制电路,与移动模块、任务执行模块、能源模块电连接,控制移动模块带动自动割草机移动,并控制任务执行模块执行工作任务。本实施例中,控制模块被配置为执行预设程序,以获取自动割草机的位置参数。具体的,控制模块包括存储单元和计算单元,存储单元能够存储预设程序,计算单元能够根据输入参数,按照预设算法计算得到输出参数。
本实施例中,为自移动设备1提供补充电能的充电站3。
自移动设备1定位系统包括多个定位信标(Beacon),自移动设备1上设有定位元件7和控制模块。具体的,定位元件7安装于壳体。定位信标5的位置已知且是固定的,定位元件7跟随自移动设备1移动。定位元件7通过和定位信标5通信,获取自身到该定位信标5的距离。本实施例中,定位信标5和定位元件7采用超宽带标签定位(UWB)技术进行位置计算,即定位元件7为超宽带定位元件,或称超宽带定位标签,定位信标5为超宽带标签定位模块。在另一个实施例中,定位信标5和定位元件7采用超声波定位技术进行位置计算,即定位元件7为超声波传感器,定位信标5为超声波定位模块。然而,其他的定位技术也是可行的,如红外、蓝牙定位、Zigbee、无线电雷达、激光、GPS等。
自移动设备1上设有至少两个定位元件7,所述控制模块根据所述至少两个定位元件7分别到定位信标5的距离,计算自移动设备1的位置参数。
本实施例中,定位信标5的个数至少为三个,这样,自移动设备1上的单个定位元件7分别获知每个定位信标5的距离之后,就能够计算自身在坐标系中的绝对位置。该计算方法为已知的,在此不再赘述。
本实施例中,自移动设备1上设置有至少两个定位元件7,且两个定位元件7在自移动设备1上的位置已知,从而两个定位元件7之间的距离d也是已知的。通过设置两个或以上的定位元件7,控制模块根据所述至少两个定位元件7分别到定位信标5的距离,计算自移动设备1的位置参数,位置参数包括坐标和或方向角,以下详细介绍。
本实施例中,控制模块被配置为执行预设程序,以获取自移动设备1的位置参数;预设程序包括:
获取定位信标5的位置参数;
获取定位元件7与定位信标5的距离;
基于定位信标5的位置参数、以及定位元件7与定位信标5的距离,计算自移动设备1的位置参数;
预设程序还包括:
预设定位元件7的间距;
基于定位元件7的间距,校正自移动设备1的位置参数。
本实施例中,自移动设备1的位置参数包括定位元件7的坐标(xi,yi),定位信标5的位置参数包括定位信标5的坐标(Xj,Yj)。本实施例中,定位元件7和定位信标5的坐标为二维坐标,包括经纬度信息,可以理解的是,定位元件7和定位信标5的坐标也可以是三维坐标,还包括海拔信息。本实施例中,可以选择例如充电站3为原点建立坐标系,定位元件7和定位信标5的坐标为相对于充电站3的相对坐标。
如图1,自移动设备1自身设置有两个定位元件7,自移动设备1所在的区域布置有四个定位信标5。
自移动设备1通过以下步骤校正定位元件7的坐标及计算机身朝向。
S11、定位元件7分别和四个定位信标5通信,获得自身的位置坐标。两个定位元件7的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)。
S12、根据如下公式,对定位元件7的坐标进行反馈修正。
即,通过比较基于基于定位元件7的坐标计算得到的定位元件7的间距,和预设的定位元件7的间距d,校正定位元件7的坐标的误差。
修正后的定位元件7的坐标分别为:
即控制模块根据至少两个定位元件7分别到定位信标5的距离,校正前述距离的误差,以获得所述自移动设备1的坐标。
定位元件7与定位信标5通信,以获取与定位信标5的距离的过程中,由于定位元件7与定位信标5的时间同步等原因,测得的定位元件7与定位信标5的距离存在误差,因此计算得到的定位元件7的坐标也存在误差。本实施例中,由于定位元件7的间距d已知,通过比较基于定位元件7的坐标计算得到的定位元件7的间距,和预设的定位元件7的间距d,能够修正由于定位元件7与定位信标5之间的距离误差引起的定位元件7的坐标误差,使得对自移动设备1的定位更精准。
本实施例中,两个定位元件7分别设置于壳体的沿自移动设备1移动方向的前部和后部。具体的,两个定位元件7平行于自移动设备1的移动方向设置,即两个定位元件7的连线的方向角与自移动设备1的方向角一致。具体的,两个定位元件7沿自移动设备1的纵轴线设置。本实施例中,两个定位元件7的间距大于等于60cm,增大定位元件7的间距使得通过间距对定位元件7的坐标的校正更加准确。在其他实施例中,两个定位元件7的间距也可以大于等于55cm,或50cm,或40cm,或30cm等。在其他实施例中,两个定位元件7也可以在壳体上横向设置,例如分别设置于壳体纵轴线的左侧和右侧;或者使两个定位元件7的连线与壳体纵轴线呈一锐角夹角,只需满足定位元件7的间距大于等于上述阈值即可。为了尽可能增大定位元件7的间距,还可以使两个定位元件7位于壳体的斜对角位置,两个定位元件7的间距大于等于70cm。
S13、基于上述修正后的两个定位元件7的坐标,控制模块能够计算出自移动设备1的朝向或者说方向角。具体方式如下:
本实施例中,两个定位元件7的连线的方向角即为自移动设备1的方向角,因此通过上述预设算法计算得到θ,即能得到自移动设备1的方向角。可以理解的是,当两个定位元件7的连线的方向角与自移动设备1的朝向存在一夹角时,由于该夹角是已知的,通过上述预设算法计算得到θ后,只需通过简单的运算便能得到自移动设备1的方向角。即,预设程序包括:
预设任两个定位元件7的连线的方向角与自移动设备1的方向角的角度关系;
利用所述两个定位元件7的坐标、以及所述角度关系,计算自移动设备1的方向角。
需要指出,上述的算法和公式仅仅是示例性的,在该定位系统设置两个定位元件7和三个及以上定位信标5的基础上,两个定位元件7的坐标、以及两个定位元件7之间的距离已知,基于这些数据,也可以采用业界已知的其他算法校正定位元件7的坐标位置以及计算自移动设备1的朝向。还需要指出,在本发明的其他实施例中,也可以取消掉S12的位置校正步骤或者S13的朝向计算步骤的其中之一,例如,取消步骤S12,直接通过原始的定位元件7坐标计算自移动设备1朝向;或者,取消步骤S13,仅仅利用两个定位元件7的坐标进行最终的定位位置校正。
以下参照图5介绍本发明的另一实施例。在本实施例中,自移动设备及其定位系统的主要构成和前述实施例类似。差异在于,定位信标5的数量仅有两个,自移动设备1上除了具有两个或以上定位元件7,还具有电子罗盘13等方向角判断装置,或称角度传感器。本实施例中,获取自移动设备1的位置参数的预设程序包括:
预设任两个所述定位元件7的连线的方向角与自移动设备1的方向角的角度关系;
获取自移动设备1的方向角;
基于所述自移动设备1的方向角、所述角度关系、所述定位信标5的位置参数、以及所述两个定位元件7到定位信标5的距离,计算所述自移动设备1的位置参数。
在本实施例中,已知两个定位信标5的位置(X1,Y1)和(X2,Y2),且已知两个定位信标5分别到两个定位元件7的距离r11,r12,r21,r22。基于此,自移动设备1通过如下步骤计算自身的位置参数。
S21、解方程组,得到两个定位元件7的位置坐标(x1,y1)和(x2,y2)。
(X1-x1)2+(Y1-y1)2=r11 2
(X2-x1)2+(Y2-y1)2=r12 2
(X1-x2)2+(Y1-y2)2=r21 2
(X2-x2)2+(Y2-y2)2=r22 2
(y2-y1)=tan(θ)·(x2-x1)
S22、基于定位元件7的间距d,校正自移动设备1的位置参数。具体算法与前述实施例中类似,不再赘述。基于本实施例的已知数据,也可以采用业界已知的其他算法校正自移动设备1的位置参数。
本实施例中,通过在自移动设备1上设置两个以上定位元件7,并安装电子罗盘13,能够减少定位信标5的数量。一方面降低了定位成本,另一方面由于定位信标5需供电,设置麻烦,减少定位信标5的数量能够简化安装,给用户带来方便。
以下参照图2介绍本发明的另一实施例。在本实施例中,自移动设备及其定位系统的主要构成和前述实施例类似。差异在于,定位信标5的数量仅有一个,自移动设备1上除了具有两个或以上定位元件7,还具有电子罗盘13等方向角判断装置。自移动设备1通过如下步骤计算自身的位置参数,具体包括坐标和方向角。
S31、计算定位元件7和定位信标5的连线在坐标系中的角度,例如该连线和坐标系X轴之间的夹角。本实施例中,为了简化描述,示例性的,第一个定位元件7的角度θ即为电子罗盘13测得的角度。另一个定位元件7的角度为θ2。
具体的,基于两个定位元件7到定位信标5的距离为r1和r2,r1和r2结合d可以解三角形求得夹角θ1,可以求得θ2=180°-(θ1-θ)。
S32、基于第一个定位元件7的角度,获得其坐标数据:
x2=x1+d·cos(θ)
y2=y1+d·sin(θ)
S33、基于第二个定位元件7的角度,获得其坐标数据:
x1=xb1+r1·cos(θ2)
y1=yb1+r1·sin(θ2)
以下参照图3介绍本发明的另一实施例。在本实施例中,自移动设备及其定位系统的主要构成和前述实施例类似。差异在于,定位信标5的数量仅有两个。
在本实施例中,已知两个定位信标5的位置(xb1,yb1)和(xb2,yb2),且已知两个定位信标5分别到两个定位元件7的距离r11,r12,r21,r22。基于此,自移动设备1通过如下步骤计算自身的位置参数,具体包括坐标和方向角。
S41、基于最小二乘法,计算两个定位元件7的坐标。
(xb1-x1)2+(yb1-y1)2=r11 2
(xb2-x1)2+(yb2-y1)2=r12 2
(xb1-x2)2+(yb1-y21)2=r21 2
(xb2-x2)2+(yb2-y2)2=r22 2
(x2-x1)2+(y2-y1)2=d2
求解方程,得到两个定位元件7的位置坐标(x1,y1)和(x2,y2);
需要指出,在本步骤中,最小二乘法的计算过程同时也实现了校正两个定位元件7获取的距离值的误差。
S42、根据两个定位元件7的坐标,计算自移动设备1的方向角或者说朝向:
基于本实施例的已知数据,也可以采用业界已知的其他算法校正定位元件7的坐标位置以及计算自移动设备1的方向角。
本发明实施例还提供一种自移动设备的定位方法,包括步骤:
S001,控制设于自移动设备1上的至少两个定位元件7与定位信标5通信,以获取定位元件7与定位信标5的距离;
S002,获取定位信标5的位置参数;
S003,基于所述定位元件7与定位信标5的距离、以及所述定位信标5的位置参数,计算自移动设备1的位置参数;还包括步骤:
S004,预设定位元件7的间距;
S005,基于所述定位元件7的间距,校正所述自移动设备1的位置参数。
本发明实施例的定位方法的具体步骤具有与上述实施例中的自移动设备及其定位系统相对应的特征,并能够实现相对应的有益效果,在此不再赘述。
精确的位置参数是关键的基础数据,自移动设备1可以根据位置参数实现各种功能,如地图生成,路径规划,回归充电等等。
上述实施例中,参照图4,通过如下步骤生成边界地图。在执行如下步骤之前,自移动设备1首先进入边界设定模式。
S100,自移动设备1接收移动指令。移动指令来自于用户持有的智能终端11,如智能手机,平板电脑等。移动指令也可来自于专用的遥控器。用户通过目视监控的方式,使用智能终端11或者遥控器,向自移动设备1发送移动指令,控制自移动设备1沿着用户设计的工作区域的边界9移动。
S101,控制模块基于移动指令,控制自移动设备1按照移动指令移动。
S102,记录自移动设备1的移动轨迹,或者说记录自移动设备1移动经过的位置的位置参数。具体的,自移动设备1在移动过程中,通过前述的定位系统/定位方法不断计算自身的坐标,控制模块记录移动过程中的各个坐标点并连成移动轨迹。
S103,将移动轨迹标定为边界。具体的,控制模块可以在用户发送一个边界沿行完成的信号后,将全部移动轨迹存储到储存单元中并标定为边界;控制模块也可设定特定的预设条件,例如移动轨迹形成一个闭合环后,将移动轨迹标定为边界。
在本发明的另一实施例中,定位系统根据录入的地图信息,自动生成推荐的定位信标布置点。本实施例的定位系统中,包括一定位信标布局模块,该模块可以位于自移动设备1上,也可以应用程序的形式布置于用户的智能设备11,如手机、电脑、平板电脑中,还可以为云端计算程序。在本实施例中,自移动设备1可仅有一个定位元件7。
S200、获取地图。定位信标布局模块录入自移动设备1所需工作的区域的地图。在一种方案中,地图信息直接从百度地图、谷歌地图等在线地图信息提供商中获取,用户可直接在在线地图中圈定工作区域并发送给定位信标布局模块。
S201、基于地图,计算得到定位信标推荐布置点。定位信标布局模块根据工作区域的大小,形状,障碍物位置,以及单个定位信标的信号覆盖范围,自动生成定位信标布局方案,包括定位信标的个数以及位置等。最终生成的定位信标布局方案满足预设的信号覆盖率要求,例如工作区域的信号覆盖率达到99%。
可以理解的是,在上述实施例中,定位信标5或定位元件7的坐标若采用三维坐标,则获取自移动设备1的位置参数,定位信标5的最少数量应相应增加一个,以获得足够距离参数来解算。
上述各个实施例中,优选的,一个定位信标5位于前述的充电站3上,这样定位信标5的布置更加方便,且回归充电时的定位信息更加准确。
上述各个实施例中,定位信标5可以位于边界内、边界外或者边界上,不影响本发明的实施。
本发明不局限于所举的具体实施例结构,基于本发明构思的结构和方法均属于本发明保护范围。
Claims (22)
1.一种自移动设备,包括:
至少两个定位元件,所述定位元件与定位信标通信,以获取与定位信标的距离;
控制模块,被配置为执行预设程序,以获取所述自移动设备的位置参数;
所述预设程序包括:
获取所述定位信标的位置参数;所述定位信标的位置参数包括所述定位信标的坐标;
获取所述定位元件与定位信标的距离;
基于所述定位信标的坐标、以及所述定位元件与定位信标的距离,计算自移动设备的位置参数,所述自移动设备的位置参数包括至少两个定位元件的坐标;其特征在于,
所述预设程序还包括:
预设所述定位元件的间距,所述至少两个定位元件之间的距离大于等于预设阈值;
基于所述定位元件的坐标计算得到的定位元件的间距和所述预设的定位元件的间距,得到校正后的所述定位元件的坐标。
2.根据权利要求1所述的自移动设备,其特征在于,所述自移动设备的位置参数包括自移动设备的方向角,所述预设程序还包括:
预设任两个所述定位元件的连线的方向角与自移动设备的方向角的角度关系;
利用所述两个定位元件的坐标、以及所述角度关系,计算所述自移动设备的方向角。
3.根据权利要求1所述的自移动设备,其特征在于,所述定位元件与至少3个所述定位信标通信,以获取与定位信标的距离。
4.根据权利要求1所述的自移动设备,其特征在于,所述自移动设备还包括角度传感器,用于获取自移动设备的方向角;所述预设程序包括:
预设任两个所述定位元件的连线的方向角与自移动设备的方向角的角度关系;
获取自移动设备的方向角;
基于所述自移动设备的方向角、所述角度关系、所述定位信标的位置参数、以及所述两个定位元件到定位信标的距离,计算所述自移动设备的位置参数。
5.根据权利要求4所述的自移动设备,其特征在于,所述定位元件与至少2个所述定位信标通信,以获取与定位信标的距离。
6.根据权利要求4所述的自移动设备,其特征在于,所述角度传感器包括电子罗盘。
7.根据权利要求1所述的自移动设备,其特征在于,所述定位元件为超宽带定位元件,所述定位信标为超宽带标签定位模块。
8.根据权利要求1所述的自移动设备,其特征在于,所述定位元件为超声波定位元件,所述定位信标为超声波定位模块。
9.根据权利要求1所述的自移动设备,其特征在于,所述自移动设备为自移动园艺设备。
10.一种自移动设备定位系统,包括前述任一项所述的自移动设备,以及所述定位信标。
11.根据权利要求10所述的自移动设备定位系统,其特征在于,还包括供自移动设备补充电能的充电站,一个所述定位信标位于所述充电站。
12.一种自移动设备的定位方法,包括步骤:
控制设于自移动设备上的至少两个定位元件与定位信标通信,以获取定位元件与定位信标的距离;
获取定位信标的位置参数;所述定位信标的位置参数包括所述定位信标的坐标;
基于所述定位元件与定位信标的距离、以及所述定位信标的坐标,计算自移动设备的位置参数;所述自移动设备的位置参数包括至少两个定位元件的坐标;其特征在于,还包括步骤:
预设定位元件的间距,所述至少两个定位元件之间的距离大于等于预设阈值;
通过比较基于所述定位元件的坐标计算得到的定位元件的间距,和所述预设的定位元件的间距,校正所述定位元件的坐标的误差。
13.根据权利要求12所述的定位方法,其特征在于,所述自移动设备的位置参数包括自移动设备的方向角,所述定位方法还包括步骤:
预设任两个所述定位元件的连线的方向角与自移动设备的方向角的角度关系;
利用所述两个定位元件的坐标、以及所述角度关系,计算所述自移动设备的方向角。
14.根据权利要求12所述的定位方法,其特征在于,所述定位信标的个数至少为3个。
15.根据权利要求12所述的定位方法,其特征在于,所述自移动设备还包括角度传感器,用于获取自移动设备的方向角;所述定位方法包括步骤:
预设任两个所述定位元件的连线的方向角与自移动设备的方向角的角度关系;
获取自移动设备的方向角;
基于所述自移动设备的方向角、所述角度关系、所述定位信标的位置参数、以及所述两个定位元件到定位信标的距离,计算所述自移动设备的位置参数。
16.根据权利要求15所述的定位方法,其特征在于,所述定位信标的个数至少为2个。
17.根据权利要求15所述的定位方法,其特征在于,所述角度传感器包括电子罗盘。
18.根据权利要求12所述的定位方法,其特征在于,所述定位元件为超宽带定位元件,所述定位信标为超宽带标签定位模块。
19.根据权利要求12所述的定位方法,其特征在于,所述定位元件为超声波定位元件,所述定位信标为超声波定位模块。
20.根据权利要求12所述的定位方法,其特征在于,所述自移动设备为自移动园艺设备。
21.一种自移动设备的控制方法,利用如权利要求12-20任一项所述的定位方法获取自移动设备的位置参数,其特征在于,包括步骤:
S100、接收移动指令;
S101、控制自移动设备按照移动指令移动;
S102、记录自移动设备移动经过的位置的位置参数;
S103、将所述自移动设备移动经过的位置形成的移动轨迹标定为边界。
22.一种自移动设备的控制方法,利用如权利要求12-20任一项所述的定位方法获取自移动设备的位置参数,其特征在于,包括步骤:
S200、获取地图;
S201、基于地图,计算得到定位信标推荐布置点。
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Denomination of invention: Self mobile devices and their positioning systems, positioning methods, and control methods Effective date of registration: 20230613 Granted publication date: 20211015 Pledgee: China Minsheng Bank Co.,Ltd. Zhangjiagang Sub branch Pledgor: POSITEC POWER TOOLS (SUZHOU) Co.,Ltd. Registration number: Y2023980043393 |