定位方法、装置和巡检机器人
技术领域
本公开的实施例涉及计算机技术领域,具体涉及定位方法、装置和巡检机器人。
背景技术
目前,在资产管理的过程中,往往需要采用人工的方式来进行资产盘点。进行资产盘点时,需要确定一定区域内是否包括待盘点对象。进一步地,还需要确定盘点对象的位置等信息。
现有的定位方法包括基于距离传感器的定位方法、GPS(全球巡检机器人,GlobalPositioning System)定位方法、蓝牙定位方法等等。
发明内容
本公开提出了定位方法、装置和巡检机器人。
第一方面,本公开的实施例提供了一种定位方法,该方法包括:获取在第一位置发射第一超宽带请求信号的第一发射时间;响应于第一位置的辐射范围内存在待定位物体,获取待定位物体接收到第一超宽带请求信号的第一接收时间;获取在第二位置发射第二超宽带请求信号的第二发射时间;响应于第二位置的辐射范围内存在待定位物体,获取待定位物体接收到第二超宽带请求信号的第二接收时间;根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置。
在一些实施例中,第一位置和第二位置位于目标空间内,目标空间的宽度小于预设宽度阈值。
在一些实施例中,第一位置和目标空间的水平面之间的距离,与第二位置和目标空间的水平面之间的距离相同;第一位置与第二位置之间的距离是预先确定的。
在一些实施例中,获取在第一位置发射第一超宽带请求信号的第一发射时间,包括:获取信号收发端发射第一超宽带请求信号的第一发射时间,其中,信号收发端位于第一位置;以及,获取在第二位置发射第二超宽带请求信号的第二发射时间,包括:响应于信号收发端移动到第二位置,获取信号收发端在第二位置发射第二超宽带请求信号的第二发射时间。
在一些实施例中,响应于待定位物体接收到超宽带请求信号,待定位物体发射超宽带响应信号;以及,该方法还包括:响应于待定位物体接收到第一超宽带请求信号,获取待定位物体发射针对第一超宽带请求信号的第一超宽带响应信号的第三发射时间,以及第一超宽带响应信号发射到第一位置的第三接收时间;响应于待定位物体接收到第二超宽带请求信号,获取待定位物体发射针对第二超宽带请求信号的第二超宽带响应信号的第四发射时间,以及第二超宽带响应信号发射到第二位置的第四接收时间;以及,根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置,包括:根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第三发射时间、第三接收时间、第四发射时间、第四接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置。
在一些实施例中,第一发射时间和第二接收时间经由位于第一位置的时间确定单元确定,第一接收时间、第二发射时间、第三接收时间和第四发射时间经由待定位物体包括的时间确定单元确定,第三发射时间和第四接收时间经由位于第二位置的时间确定单元确定。
第二方面,本公开的实施例提供了一种定位装置,该装置包括:第一获取单元,被配置成获取在第一位置发射第一超宽带请求信号的第一发射时间;第二获取单元,被配置成响应于第一位置的辐射范围内存在待定位物体,获取待定位物体接收到第一超宽带请求信号的第一接收时间;第三获取单元,被配置成获取在第二位置发射第二超宽带请求信号的第二发射时间;第四获取单元,被配置成响应于第二位置的辐射范围内存在待定位物体,获取待定位物体接收到第二超宽带请求信号的第二接收时间;确定单元,被配置成根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置。
在一些实施例中,待定位物体、第一位置和第二位置位于目标空间内,目标空间的宽度小于预设宽度阈值。
在一些实施例中,第一位置和目标空间的水平面之间的距离,与第二位置和目标空间的水平面之间的距离相同;第一位置与第二位置之间的距离是预先确定的。
在一些实施例中,第一获取单元包括:第一获取子单元,被配置成获取信号收发端发射第一超宽带请求信号的第一发射时间,其中,信号收发端位于第一位置;以及,第二获取单元包括:第二获取子单元,被配置成响应于信号收发端移动到第二位置,获取信号收发端在第二位置发射第二超宽带请求信号的第二发射时间。
在一些实施例中,响应于待定位物体接收到超宽带请求信号,待定位物体发射超宽带响应信号;以及,该装置还包括:第五获取单元,被配置成响应于待定位物体接收到第一超宽带请求信号,获取待定位物体发射针对第一超宽带请求信号的第一超宽带响应信号的第三发射时间,以及第一超宽带响应信号发射到第一位置的第三接收时间;第六获取单元,被配置成响应于待定位物体接收到第二超宽带请求信号,获取待定位物体发射针对第二超宽带请求信号的第二超宽带响应信号的第四发射时间,以及第二超宽带响应信号发射到第二位置的第四接收时间;以及,确定单元包括:确定子单元,被配置成根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第三发射时间、第三接收时间、第四发射时间、第四接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置。
在一些实施例中,第一发射时间和第二接收时间经由位于第一位置的时间确定单元确定,第一接收时间、第二发射时间、第三接收时间和第四发射时间经由待定位物体包括的时间确定单元确定,第三发射时间和第四接收时间经由位于第二位置的时间确定单元确定。
第三方面,本公开的实施例提供了一种巡检机器人,该巡检机器人包括处理器,以及与处理器通信连接的超宽带单元,其中:超宽带单元被配置成:在第一位置发射第一超宽带请求信号;在第二位置发射第二超宽带请求信号;处理器被配置成:根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置,其中,第一发射时间为第一超宽带请求信号的发射时间,第一接收时间为第一位置的辐射范围内的待定位物体接收到第一超宽带请求信号的时间,第二发射时间为第二超宽带请求信号的发射时间,第二接收时间为第二位置的辐射范围内的待定位物体接收到第二超宽带请求信号的时间。
在一些实施例中,待定位物体、第一位置和第二位置位于目标空间内,目标空间的宽度小于预设宽度阈值。
在一些实施例中,目标空间内设置有轨道,第一位置与第二位置位于轨道上,轨道用于巡检机器人移动。
在一些实施例中,第一位置与第二位置之间的距离是预先确定的。
在一些实施例中,待定位物体与目标空间的水平面之间的距离是预先确定的。
在一些实施例中,超宽带单元包括1个超宽带基站。
在一些实施例中,其中,响应于待定位物体接收到超宽带请求信号,待定位物体发射超宽带响应信号;以及,处理器进一步被配置成:根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第三发射时间、第三接收时间、第四发射时间、第四接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置,其中,第三接收时间为待定位物体接收到第一超宽带请求信号的时间,第三发射时间为待定位物体发射针对第一超宽带请求信号的第一超宽带响应信号的时间,第四接收时间为待定位物体接收到第二超宽带请求信号的时间,第四发射时间为待定位物体发射针对第二超宽带请求信号的第一超宽带响应信号的时间。
在一些实施例中,待定位物体用于确定第一接收时间、第二发射时间、第三接收时间和第四发射时间,巡检机器人还包括与处理器通信连接的时间确定单元;以及,时间确定单元被配置成:响应于巡检机器人位于第一位置,时间确定单元用于确定第一发射时间和第二接收时间;响应于巡检机器人位于第二位置,时间确定单元用于确定第三发射时间和第四接收时间。
第四方面,本公开的实施例提供了一种电子设备,包括:一个或多个处理器;存储装置,其上存储有一个或多个程序,当上述一个或多个程序被上述一个或多个处理器执行,使得该一个或多个处理器实现如上述定位方法中任一实施例的方法。
第五方面,本公开的实施例提供了一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上述定位方法中任一实施例的方法。
本公开的实施例提供的定位方法、装置和巡检机器人,通过获取在第一位置发射第一超宽带请求信号的第一发射时间,然后,在第一位置的辐射范围内存在待定位物体的情况下,获取待定位物体接收到第一超宽带请求信号的第一接收时间,之后,获取在第二位置发射第二超宽带请求信号的第二发射时间,随后,在第二位置的辐射范围内存在待定位物体的情况下,获取待定位物体接收到第二超宽带请求信号的第二接收时间,最后,根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置,从而基于超宽带信号实现了物体定位,丰富了物体的定位方式,有助于提高定位的准确度。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本公开的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1是本公开的一个实施例可以应用于其中的示例性系统架构图;
图2是根据本公开的定位方法的一个实施例的流程图;
图3是根据本公开的定位方法的一个应用场景的示意图;
图4是根据本公开的定位方法的又一个实施例的流程图;
图5是根据本公开的定位装置的一个实施例的结构示意图;
图6是根据本公开的巡检机器人的一个实施例的结构示意图;
图7是根据本公开的巡检机器人的又一个实施例的结构示意图;
图8是根据本公开的定位方法、定位装置或巡检机器人中的待定位物体的结构示意图;
图9是适于用来实现本公开的实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
图1示出了可以应用本公开的实施例的定位方法、定位装置或巡检机器人的实施例的示例性系统架构100。
如图1所示,系统架构100可以包括巡检机器人101,待定位物体102,网络104、105和终端设备103。其中,网络104用以在巡检机器人101和待定位物体102之间提供通信链路的介质。网络105用以在巡检机器人101和终端设备103之间提供通信链路的介质。网络104、105可以包括各种连接类型,例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。作为示例,网络104可以为UWB(超宽带,Ultra Wide Band)网络,网络105可以为无线通信链路。
上述巡检机器人101可以通过网络104与待定位物体102交互。例如,巡检机器人101可以发射UWB信号,在巡检机器人101发射的UWB信号的辐射范围内存在待定位物体102的情况下,待定位物体102可以接收巡检机器人101发射的UWB信号。之后,待定位物体102可以发射UWB信号,以便巡检机器人101接收待定位物体102发射的UWB信号。其中,待定位物体102可以包括UWB天线和UWB接收模块。
上述终端设备103可以通过网络105与巡检机器人101交互,以接收或发送数据等。例如,终端设备103可以向巡检机器人101发送移动指令,以控制巡检机器人101的移动。终端设备103可以是硬件,也可以是软件。当终端设备为硬件时,可以是各种电子设备,包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。当终端设备103为软件时,可以安装在上述所列举的电子设备中。其可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供分布式服务的软件或软件模块),也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。
可选的,上述系统架构100还可以包括服务器。服务器可以用于对终端设备103或者巡检机器人101提供各种支持。例如,服务器可以对终端设备103,或者,巡检机器人101发送的数据进行计算等处理。可选的,服务器还可以将处理结果反馈给终端设备103或巡检机器人101。作为示例,服务器105可以是云端服务器。
需要说明的是,服务器可以是硬件,也可以是软件。当服务器为硬件时,可以实现成多个服务器组成的分布式服务器集群,也可以实现成单个服务器。当服务器为软件时,可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供分布式服务的软件或软件模块),也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。
还需要说明的是,本公开的实施例所提供的定位方法可以由服务器或终端设备执行,也可以由巡检机器人执行,还可以由服务器、终端设备和巡检机器人中的至少两者彼此配合执行。相应地,定位装置包括的各个部分(例如各个单元、子单元)可以全部设置于服务器或终端设备中,也可以全部设置于巡检机器人中,还可以分别设置于服务器、终端设备和巡检机器人中的至少两者中。
应该理解,图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要,可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。当定位方法运行于其上的电子设备不需要与其他电子设备进行数据传输时,该系统架构可以仅包括定位方法运行于其上的电子设备(例如服务器、终端设备或巡检机器人)。
继续参考图2,示出了根据本公开的定位方法的一个实施例的流程200。该定位方法,包括以下步骤:
步骤201,获取在第一位置发射第一超宽带请求信号的第一发射时间。
在本实施例中,定位方法的执行主体(例如图1所示的服务器、终端设备或巡检机器人)可以通过有线连接方式或者无线连接方式从其他电子设备或者本地,获取在第一位置发射第一超宽带请求信号的第一发射时间。
其中,上述第一位置可以设置有信号发射端,该信号发射端可以发射UWB信号。实践中,UWB(Ultra Wideband)是一种无载波通信技术,可以利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。
在这里,信号发射端在第一位置所发射的超宽带信号,即为上述第一超宽带请求信号。
上述第一发射时间可以是预先确定的发射时间,在此情况下,上述信号发射端可以在该预先确定的发射时间发射超宽带信号(即上述第一超宽带请求信号)。此外,上述信号发射端也可以在任意时间发射超宽带信号(即上述第一超宽带请求信号),由此,可以将信号发射端发射第一超宽带请求信号的时间作为第一发射时间。
步骤202,响应于第一位置的辐射范围内存在待定位物体,获取待定位物体接收到第一超宽带请求信号的第一接收时间。
在本实施例中,在第一位置的辐射范围内存在待定位物体的情况下,上述执行主体可以获取待定位物体接收到第一超宽带请求信号的第一接收时间。
其中,上述第一位置的辐射范围可以为第一超宽带请求信号的信号强度大于或等于预设信号强度阈值的范围内。作为示例,UWB信号的辐射范围可以是以第一位置为球心,预设距离(例如10厘米、1米等)为半径的球形范围内。
可以理解,待定位物体接收到第一超宽带请求信号的时间即为上述第一接收时间。
步骤203,获取在第二位置发射第二超宽带请求信号的第二发射时间。
在本实施例中,上述执行主体可以获取在第二位置发射第二超宽带请求信号的第二发射时间。
其中,上述第二位置可以设置有信号发射端,该信号发射端可以发射UWB信号。第二位置设置的信号发射端可以是不同于上述第一位置设置的信号发射端的另一信号发射端,也可以是上述第一位置设置的信号发射端移动到该第二位置后,第二位置上的信号发射端(也即第二位置上的信号发射端可以与第一位置上的信号发射端为同一信号发射端)。
在这里,第二位置的信号发射端所发射的超宽带信号,即为上述第二超宽带请求信号。
上述第二发射时间可以是预先确定的发射时间,在此情况下,第二位置的信号发射端可以在该预先确定的发射时间发射超宽带信号(即上述第二超宽带请求信号)。此外,上述信号发射端也可以在任意时间发射超宽带信号(即上述第二超宽带请求信号),由此,可以将信号发射端发射第二超宽带请求信号的时间作为第二发射时间。
步骤204,响应于第二位置的辐射范围内存在待定位物体,获取待定位物体接收到第二超宽带请求信号的第二接收时间。
在本实施例中,在第二位置的辐射范围内存在待定位物体的情况下,上述执行主体可以获取待定位物体接收到第二超宽带请求信号的第二接收时间。
其中,上述第二位置的辐射范围可以为第二超宽带请求信号的信号强度大于或等于预设信号强度阈值的范围内。作为示例,UWB信号的辐射范围可以是以第二位置为球心,预设距离(例如10厘米、1米等)为半径的球形范围内。
可以理解,待定位物体接收到第二超宽带请求信号的时间即为上述第二接收时间。
步骤205,根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置。
在本实施例中,上述执行主体可以根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置。
作为示例,上述执行主体可以通过如下步骤执行上述步骤205:
首先,根据第一发射时间和第一接收时间,确定出待定位物体与第一位置的距离。
之后,根据第二发射时间和第二接收时间,确定出待定位物体与第二位置的距离。
最后,根据待定位物体与第一位置的距离、待定位物体与第二位置的距离、第一位置的坐标和第二位置的坐标,确定出待定位物体的坐标,进而得到待定位物体的位置。
继续参见图3,图3是根据本实施例的定位方法的应用场景的一个示意图。在图3的应用场景中,终端设备首先获取在第一位置301发射第一超宽带请求信号的第一发射时间。然后,在第一位置301的辐射范围内存在待定位物体303的情况下,终端设备可以获取待定位物体303接收到第一超宽带请求信号的第一接收时间。之后,终端设备获取在第二位置302发射第二超宽带请求信号的第二发射时间。随后,在第二位置302的辐射范围内存在待定位物体的情况下,终端设备获取待定位物体接303接收到第二超宽带请求信号的第二接收时间。最后,终端设备根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体303的位置。例如,待定位物体303可以位于如图所示的以第一位置301为球心的球面,以及以第二位置302为球心的球面的相交线上。
本公开的上述实施例提供的方法,通过获取在第一位置发射第一超宽带请求信号的第一发射时间,然后,在第一位置的辐射范围内存在待定位物体的情况下,获取待定位物体接收到第一超宽带请求信号的第一接收时间,之后,获取在第二位置发射第二超宽带请求信号的第二发射时间,随后,在第二位置的辐射范围内存在待定位物体的情况下,获取待定位物体接收到第二超宽带请求信号的第二接收时间,最后,根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置,由此基于超宽带信号实现了物体定位,丰富了物体的定位方式。此外,有助于提高定位的准确度。
在本实施例的一些可选的实现方式中,待定位物体、第一位置和第二位置位于目标空间内,目标空间的宽度小于预设宽度阈值(例如3米、5米、10米等等)。作为示例,上述目标空间可以是狭长空间,例如隧道。
可以理解,上述可选的实现方式可以确定出目标空间内的待定位物体的具体位置,并且,由于目标空间的宽度小于预设宽度阈值,由此,提高了待定位物体的定位精度。
在本实施例的一些可选的实现方式中,第一位置和目标空间的水平面之间的距离,与第二位置和目标空间的水平面之间的距离相同。第一位置与第二位置之间的距离是预先确定的。
作为示例,上述目标空间内可以设置有轨道,上述第一位置和第二位置可以设置于该轨道上。该轨道可以设置于目标空间的底部(例如地面),也可以设置于目标空间的顶部、侧壁上,还可以在目标空间悬空设置。
此外,上述第一位置和第二位置可以分别设置于目标空间内任意等高的两个位置。
可以理解,上述可选的实现方式可以简化计算待定位物体的位置的复杂度,从而提高了定位速度。
在本实施例的一些可选的实现方式中,待定位物体与目标空间的水平面之间的距离是预先确定的。
可以理解,由于待定位物体与目标空间的水平面之间的距离是预先确定的,由此,提高了待定位物体的定位精度。
在本实施例的一些可选的实现方式中,上述执行主体可以采用如下步骤执行上述步骤201:获取信号收发端发射第一超宽带请求信号的第一发射时间,其中,信号收发端位于第一位置。以及,上述执行主体可以采用如下步骤执行上述步骤203:响应于信号收发端移动到第二位置,获取信号收发端在第二位置发射第二超宽带请求信号的第二发射时间。
可以理解,上述可选的实现方式可以基于1个信号收发端实现待定位物体的定位,由此,降低了待定位物体的定位成本。此外,当上述目标空间内存在多个待定位物体时,可以通过信号收发端的移动实现各待定位物体的定位,从而实现了自动化的物资盘点,提高了物资盘点的效率。
在上述可选的实现方式中的一些应用场景中,目标空间内的超宽带基站的数量为1,超宽带基站设置于信号收发端内。
可以理解,上述可选的实现方式中,目标空间内仅需设置一个超宽带基站,即可实现待定位物体的定位,由此,降低了待定位物体的定位成本。
进一步参考图4,其示出了定位方法的又一个实施例的流程400。该定位方法的流程400,包括以下步骤:
步骤401,获取在第一位置发射第一超宽带请求信号的第一发射时间。
在本实施例中,步骤401与图2对应实施例中的步骤201基本一致,这里不再赘述。
步骤402,响应于第一位置的辐射范围内存在待定位物体,获取待定位物体接收到第一超宽带请求信号的第一接收时间。
在本实施例中,步骤402与图2对应实施例中的步骤202基本一致,这里不再赘述。
在本实施例中,在待定位物体接收到超宽带请求信号之后,待定位物体可以发射超宽带响应信号。
步骤403,获取在第二位置发射第二超宽带请求信号的第二发射时间。
在本实施例中,步骤403与图2对应实施例中的步骤203基本一致,这里不再赘述。
步骤404,响应于第二位置的辐射范围内存在待定位物体,获取待定位物体接收到第二超宽带请求信号的第二接收时间。
在本实施例中,步骤404与图2对应实施例中的步骤204基本一致,这里不再赘述。
步骤405,响应于待定位物体接收到第一超宽带请求信号,获取待定位物体发射针对第一超宽带请求信号的第一超宽带响应信号的第三发射时间,以及第一超宽带响应信号发射到第一位置的第三接收时间。
在本实施例中,在待定位物体接收到第一超宽带请求信号的情况下,上述执行主体还可以获取待定位物体发射针对第一超宽带请求信号的第一超宽带响应信号的第三发射时间,以及第一超宽带响应信号发射到第一位置的第三接收时间。
其中,上述针对第一超宽带请求信号的第一超宽带响应信号,可以是在待定位物体接收到第一超宽带请求信号之后,该待定位物体发射的超宽带信号。第三发射时间为待定位物体发射第一超宽带响应信号的时间。第三接收时间可以是第一超宽带响应信号发射到第一位置的时间。
步骤406,响应于待定位物体接收到第二超宽带请求信号,获取待定位物体发射针对第二超宽带请求信号的第二超宽带响应信号的第四发射时间,以及第二超宽带响应信号发射到第二位置的第四接收时间。
在本实施例中,在待定位物体接收到第二超宽带请求信号的情况下,上述执行主体可以获取待定位物体发射针对第二超宽带请求信号的第二超宽带响应信号的第四发射时间,以及第二超宽带响应信号发射到第二位置的第四接收时间。
其中,上述针对第二超宽带请求信号的第二超宽带响应信号,可以是在待定位物体接收到第二人超宽带请求信号之后,该待定位物体发射的超宽带信号。第四发射时间为待定位物体发射第二超宽带响应信号的时间。第四接收时间可以是第二超宽带响应信号发射到第二位置的时间。
步骤407,根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第三发射时间、第三接收时间、第四发射时间、第四接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置。
在本实施例中,上述执行主体可以根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第三发射时间、第三接收时间、第四发射时间、第四接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置。
作为示例,上述执行主体可以首先根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第一位置和第二位置,确定出待定位物体的位置,以及将该位置作为待定位物体的第一目标位置。然后,根据第三发射时间、第三接收时间、第四发射时间、第四接收时间、第一位置和第二位置,确定出待定位物体的位置,以及将该位置作为待定位物体的第二目标位置。最后,将第一目标位置和第二目标位置的中心位置确定为待定位物体的位置。
作为又一示例,上述执行主体还可以首先确定第一发射时间与第一接收时间之间的时间差,以及第三发射时间和第三接收时间之间的时间差。若两时间差之差的绝对值小于第一预设阈值,则选取两时间差中较大的时间差对应的发射时间和接收时间(即:若第一发射时间与第一接收时间之间的时间差,大于或等于第三发射时间和第三接收时间之间的时间差,则选取第一发射时间和第一接收时间,反之,则选取第三发射时间和第三接收时间)。若两时间差之差的绝对值大于或等于上述第一预设阈值,则选取两时间差中较小的时间差对应的发射时间和接收时间(即:若第一发射时间与第一接收时间之间的时间差,小于或等于第三发射时间和第三接收时间之间的时间差,则选取第一发射时间和第一接收时间,反之,则选取第三发射时间和第三接收时间)。
然后,确定第二发射时间与第二接收时间之间的时间差,以及第四发射时间和第四接收时间之间的时间差。若两时间差之差的绝对值小于第二预设阈值,则选取两时间差中较大的时间差对应的发射时间和接收时间(即:若第二发射时间与第二接收时间之间的时间差,大于或等于第四发射时间和第四接收时间之间的时间差,则选取第二发射时间和第二人接收时间,反之,则选取第四发射时间和第四接收时间)。若两时间差之差的绝对值大于或等于上述第二预设阈值,则选取两时间差中较小的时间差对应的发射时间和接收时间(即:若第二发射时间与第二接收时间之间的时间差,小于或等于第四发射时间和第四接收时间之间的时间差,则选取第二发射时间和第二接收时间,反之,则选取第四发射时间和第四接收时间)。
最后,基于所选取的发射时间和接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置。
需要说明的是,除上面所记载的内容外,本公开的实施例还可以包括与图2对应的实施例相同或类似的特征、效果,在此不再赘述。
从图4中可以看出,本实施例中的定位方法的流程400突出了根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第三发射时间、第三接收时间、第四发射时间、第四接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置的步骤。由此,本实施例描述的方案可以减小定位误差,进一步提高定位的准确度。
在本实施例的一些可选的实现方式中,第一发射时间和第二接收时间经由位于第一位置的时间确定单元确定,第一接收时间、第二发射时间、第三接收时间和第四发射时间经由待定位物体包括的时间确定单元确定,第三发射时间和第四接收时间经由位于第二位置的时间确定单元确定。
可以理解,上述可选的实现方式基于设置于相应位置上的时间确定单元来确定超宽带请求信号的发射时间,以及超宽带信号的接收时间,从而提高了时间确定的准确度,进而可以提高定位速度。
进一步参考图5,作为对上述各图所示方法的实现,本公开提供了一种定位装置的一个实施例,该装置实施例与图2所示的方法实施例相对应,除下面所记载的特征外,该装置实施例还可以包括与图2所示的方法实施例相同或相应的特征,以及产生与图2所示的方法实施例相同或相应的效果。该装置具体可以应用于各种电子设备中。
如图5所示,本实施例的定位装置500包括:第一获取单元501,被配置成获取在第一位置发射第一超宽带请求信号的第一发射时间;第二获取单元502,被配置成响应于第一位置的辐射范围内存在待定位物体,获取待定位物体接收到第一超宽带请求信号的第一接收时间;第三获取单元503,被配置成获取在第二位置发射第二超宽带请求信号的第二发射时间;第四获取单元504,被配置成响应于第二位置的辐射范围内存在待定位物体,获取待定位物体接收到第二超宽带请求信号的第二接收时间;确定单元505,被配置成根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置。
在本实施例中,定位装置500的第一获取单元501可以获取在第一位置发射第一超宽带请求信号的第一发射时间。
在本实施例中,在第一位置的辐射范围内存在待定位物体的情况下,第二获取单元502可以获取待定位物体接收到第一超宽带请求信号的第一接收时间。
在本实施例中,上述第三获取单元503可以获取在第二位置发射第二超宽带请求信号的第二发射时间。
在本实施例中,在第二位置的辐射范围内存在待定位物体的情况下,第四获取单元504可以获取待定位物体接收到第二超宽带请求信号的第二接收时间。
在本实施例中,确定单元504根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置。
在本实施例的一些可选的实现方式中,待定位物体、第一位置和第二位置位于目标空间内,目标空间的宽度小于预设宽度阈值。
在本实施例的一些可选的实现方式中,第一位置和目标空间的水平面之间的距离,与第二位置和目标空间的水平面之间的距离相同;第一位置与第二位置之间的距离是预先确定的。
在本实施例的一些可选的实现方式中,待定位物体与目标空间的水平面之间的距离是预先确定的。
在本实施例的一些可选的实现方式中,第一获取单元包括:第一获取子单元,被配置成获取信号收发端发射第一超宽带请求信号的第一发射时间,其中,信号收发端位于第一位置;以及,第二获取单元包括:第二获取子单元,被配置成响应于信号收发端移动到第二位置,获取信号收发端在第二位置发射第二超宽带请求信号的第二发射时间。
在本实施例的一些可选的实现方式中,目标空间内的超宽带基站的数量为1,超宽带基站设置于信号收发端内。
在本实施例的一些可选的实现方式中,响应于待定位物体接收到超宽带请求信号,待定位物体发射超宽带响应信号。以及,该装置500还包括:第五获取单元(图中未示出),被配置成响应于待定位物体接收到第一超宽带请求信号,获取待定位物体发射针对第一超宽带请求信号的第一超宽带响应信号的第三发射时间,以及第一超宽带响应信号发射到第一位置的第三接收时间;第六获取单元(图中未示出),被配置成响应于待定位物体接收到第二超宽带请求信号,获取待定位物体发射针对第二超宽带请求信号的第二超宽带响应信号的第四发射时间,以及第二超宽带响应信号发射到第二位置的第四接收时间。以及,确定单元505包括:确定子单元(图中未示出),被配置成根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第三发射时间、第三接收时间、第四发射时间、第四接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置。
在本实施例的一些可选的实现方式中,第一发射时间和第二接收时间经由位于第一位置的时间确定单元确定,第一接收时间、第二发射时间、第三接收时间和第四发射时间经由待定位物体包括的时间确定单元确定,第三发射时间和第四接收时间经由位于第二位置的时间确定单元确定。
本公开的上述实施例提供的装置,通过第一获取单元501获取在第一位置发射第一超宽带请求信号的第一发射时间,然后,第二获取单元502响应于第一位置的辐射范围内存在待定位物体,获取待定位物体接收到第一超宽带请求信号的第一接收时间,之后,第三获取单元503获取在第二位置发射第二超宽带请求信号的第二发射时间,随后,第四获取单元504响应于第二位置的辐射范围内存在待定位物体,获取待定位物体接收到第二超宽带请求信号的第二接收时间,最后,确定单元505根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置,由此基于超宽带信号实现了物体定位,丰富了物体的定位方式,有助于提高定位的准确度。
请继续参考图6,图6是根据本公开的巡检机器人的一个实施例的结构示意图。该巡检机器人可以执行图2所示的方法,除下面所记载的特征外,该巡检机器人实施例还可以包括与图2所示的方法实施例相同或相应的特征,以及产生与图2所示的方法实施例相同或相应的效果。
在图6中,巡检机器人包括处理器601,以及与处理器601通信连接的超宽带单元602。其中:超宽带单元602被配置成:在第一位置发射第一超宽带请求信号;在第二位置发射第二超宽带请求信号;处理器601被配置成:根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置,其中,第一发射时间为第一超宽带请求信号的发射时间,第一接收时间为第一位置的辐射范围内的待定位物体接收到第一超宽带请求信号的时间,第二发射时间为第二超宽带请求信号的发射时间,第二接收时间为第二位置的辐射范围内的待定位物体接收到第二超宽带请求信号的时间。
在本实施例的一些可选的实现方式中,待定位物体、第一位置和第二位置位于目标空间内,目标空间的宽度小于预设宽度阈值。
在本实施例的一些可选的实现方式中,目标空间内设置有轨道,第一位置与第二位置位于轨道上,轨道用于巡检机器人移动。
在本实施例的一些可选的实现方式中,第一位置与第二位置之间的距离是预先确定的。
在本实施例的一些可选的实现方式中,待定位物体与目标空间的水平面之间的距离是预先确定的。
在本实施例的一些可选的实现方式中,超宽带单元602包括1个超宽带基站。
在本实施例的一些可选的实现方式中,响应于待定位物体接收到超宽带请求信号,待定位物体发射超宽带响应信号;以及,处理器601进一步被配置成:根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第三发射时间、第三接收时间、第四发射时间、第四接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置,其中,第三接收时间为待定位物体接收到第一超宽带请求信号的时间,第三发射时间为待定位物体发射针对第一超宽带请求信号的第一超宽带响应信号的时间,第四接收时间为待定位物体接收到第二超宽带请求信号的时间,第四发射时间为待定位物体发射针对第二超宽带请求信号的第一超宽带响应信号的时间。
在本实施例的一些可选的实现方式中,待定位物体用于确定第一接收时间、第二发射时间、第三接收时间和第四发射时间,巡检机器人还包括与处理器601通信连接的时间确定单元;以及,时间确定单元被配置成:响应于巡检机器人位于第一位置,时间确定单元用于确定第一发射时间和第二接收时间;响应于巡检机器人位于第二位置,时间确定单元用于确定第三发射时间和第四接收时间。
本公开的上述实施例提供的巡检机器人,包括处理器,以及与处理器通信连接的超宽带单元,其中:超宽带单元被配置成:在第一位置发射第一超宽带请求信号;在第二位置发射第二超宽带请求信号;处理器被配置成:根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置,其中,第一发射时间为第一超宽带请求信号的发射时间,第一接收时间为第一位置的辐射范围内的待定位物体接收到第一超宽带请求信号的时间,第二发射时间为第二超宽带请求信号的发射时间,第二接收时间为第二位置的辐射范围内的待定位物体接收到第二超宽带请求信号的时间,由此基于超宽带信号实现了物体定位,丰富了物体的定位方式,有助于提高定位的准确度。
作为示例,请参考图7,图7是根据本公开的巡检机器人的又一个实施例的结构示意图。本申请实施例中的巡检机器人还可以包括以下结构。
巡检机器人(例如巡检机器人)可以设置于目标空间(例如隧道)的悬挂式轨道上,巡检机器人可以沿该轨道进行移动。其中,轨道上可以每隔固定距离d,发射一次超宽带请求信号。
待定位物体可以具有图8所示的结构。如图8所述,待定位物体包括UWB天线和UWB接收模块。这里,每个待定位物体可以具有唯一编码。每个待定位物体发射的超宽带信号(例如第一超宽带响应信号、第二超宽带响应信号)中,可以包含该超宽带信号的编码。从而根据编码对待定位物体以及待定位物体的位置进行区分。
如图7所示,巡检机器人包括处理器701,以及与处理器701通信连接的超宽带单元702。其中:超宽带单元702被配置成:在第一位置发射第一超宽带请求信号;在第二位置发射第二超宽带请求信号;处理器701被配置成:根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置,其中,第一发射时间为第一超宽带请求信号的发射时间,第一接收时间为第一位置的辐射范围内的待定位物体接收到第一超宽带请求信号的时间,第二发射时间为第二超宽带请求信号的发射时间,第二接收时间为第二位置的辐射范围内的待定位物体接收到第二超宽带请求信号的时间。
上述超宽带单元702包括UWB天线7021、UWB基站模块7022和微控制器7023。
上述巡检机器人还包括天线705、驱动电机707、编码器708,以及与处理器701通信连接的无线通信模块703、定位导航模块704和电机驱动电路706。其中,无线通信模块703可以通过天线705与其他电子设备(例如控制终端)进行通信。编码器708分别与驱动电机707和电机驱动电路706通信连接。驱动电机707和电机驱动电路706通信连接。
基于此,当巡检机器人开始对待定位物体进行定位后,巡检机器人中的处理器701可以向电机驱动电路706下发运动指令。电机驱动电路706可以控制驱动电机707进行旋转,从而使得巡检机器人开始运动。驱动电机707的运动会触发编码器708,编码器708将驱动电机707的运动状态反馈给电机驱动电路706,由此形成控制闭环。
巡检机器人在运动过程中,可以依靠定位导航模块704进行自身位置坐标的确定。在运动过程中,巡检机器人中的处理器701可以通过无线通讯模块703将结果(例如待定位物体的位置)上报给控制终端。当巡检机器人运动到第一位置时,处理器701可以向微控制器7023下发定位指令,微控制器7023控制UWB基站模块7022发射第一超宽带请求信号,UWB基站模块7022通过UWB天线7021发射第一超宽带请求信号。第一位置的辐射范围内的待定位物体接收到第一超宽带请求信号后会回复第一超宽带响应信号。接下来巡检机器人移动d距离后到达第二位置,巡检机器人再次进行定位(即发射第二超宽带请求信号,第二位置的辐射范围内的待定位物体接收到第二超宽带请求信号后会回复第二超宽带响应信号)。
这里,巡检机器人可以每次移动d距离后进行一次定位。
基于此,本申请实施例中的定位方法或装置还可以基于以下方式确定待定位物体的位置:
当巡检机器人运行到第一位置(xa,0)时,巡检机器人中的处理器701可以向微控制器7023下发定位请求指令。微控制器7023收到定位请求指令后,控制UWB基站模块7022在第一发射时间Ma1发射第一超宽带请求信号。在UWB天线7021辐射范围内的待定位物体在第一接收时间Ta1时接收到第一超宽带请求信号,随后在第三发射时间Ta2时发射针对第一超宽带请求信号的第一超宽带响应信号。巡检机器人在第三接收时间Ma2时,收到第一超宽带响应信号。
由此,可以计算出待定位物体距离第一位置的坐标(xa,0)点的距离R1=C*[(Ma2-Ma1)-(Ta2-Ta1)]/2,其中,C为电磁波传播速度。
接下来,巡检机器人继续沿轨道方向行进距离d到达第二位置(xb,0),巡检机器人的处理器701向微控制器7023下发定位请求指令,微控制器7023收到定位请求指令后,控制UWB基站模块7022在第二发射时间Mb1发射第二超宽带请求信号。在UWB天线7021辐射范围内的待定位物体在第二接收时间Tb1时收到第二超宽带请求信号,随后在第四发射时间Tb2时发射针对第二超宽带请求信号的第二超宽带响应信号,巡检机器人在第四接收时间Mb2时收到第二超宽带响应信号。
由此,可以计算出待定位物体距离第二位置的坐标(xb,0)点的距离:
R2=C*[(Mb2-Mb1)-(Tb2-Tb1)]/2,C为电磁波传播速度。
综合机器人在第一位置和第二位置的测量结果,可以计算出待定位物体的位置坐标(xt,yt)为:
(xt-xa)2+yt2=R12
(xt-xb)2+yt2=R22
舍弃yt为负值的解。巡检机器人的处理器701可以计算出该待定位物体的位置坐标(xt,yt),并将该位置坐标通过无线通信模块703传输到控制终端,巡检机器人继续移动距离d,进入下一位置。
在这里,第一发射时间、第二接收时间、第三发射时间和第四接收时间可以是基站确定的时间,第一接收时间、第二发射时间、第三接收时间和第四发射时间可以是待定位物体确定的时间。
可以理解,对于同一时刻,基站确定的时间往往与待定位物体确定的时间具有不同的时间戳,因而,上述确定待定位物体的位置的方法可以排除基站确定的时间与待定位物体确定的时间之间的时间差,从而可以提高定位的准确度。
下面参考图9,其示出了适于用来实现本公开的实施例的电子设备(例如图1中的服务器、终端设备或巡检机器人)900的结构示意图。本公开的实施例中的终端设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图9示出的终端设备/服务器仅仅是一个示例,不应对本公开的实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图9所示,电子设备900可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)901,其可以根据存储在只读存储器(ROM)902中的程序或者从存储装置908加载到随机访问存储器(RAM)903中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 903中,还存储有电子设备900操作所需的各种程序和数据。处理装置901、ROM 902以及RAM903通过总线904彼此相连。输入/输出(I/O)接口905也连接至总线904。
通常,以下装置可以连接至I/O接口905:包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置906;包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置907;包括例如磁带、硬盘等的存储装置908;以及通信装置909。通信装置909可以允许电子设备900与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图9示出了具有各种装置的电子设备900,但是应理解的是,并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。图9中示出的每个方框可以代表一个装置,也可以根据需要代表多个装置。
特别地,根据本公开的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信装置909从网络上被下载和安装,或者从存储装置908被安装,或者从ROM 902被安装。在该计算机程序被处理装置901执行时,执行本公开的实施例的方法中限定的上述功能。。
需要说明的是,本公开的实施例所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开的实施例中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开的实施例中,计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:电线、光缆、RF(射频)等等,或者上述的任意合适的组合。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该电子设备中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时,使得该电子设备:获取在第一位置发射第一超宽带请求信号的第一发射时间;响应于第一位置的辐射范围内存在待定位物体,获取待定位物体接收到第一超宽带请求信号的第一接收时间;获取在第二位置发射第二超宽带请求信号的第二发射时间;响应于第二位置的辐射范围内存在待定位物体,获取待定位物体接收到第二超宽带请求信号的第二接收时间;根据第一发射时间、第一接收时间、第二发射时间、第二接收时间、第一位置和第二位置,确定待定位物体的位置。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的实施例的操作的计算机程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图,图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本公开的实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中,例如,可以描述为:一种处理器包括第一获取单元、第二获取单元、第三获取单元、第四获取单元和确定单元。其中,这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定,例如,获取单元还可以被描述为“获取在第一位置发射第一超宽带请求信号的第一发射时间的单元”。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本公开的实施例中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。