CN213986804U - 一种远距离定位系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种远距离定位系统，属于物联网技术领域，系统平台包括上位机、定位基站、第一定位标签、目标点生成器、第二定位标签和移动机器人，上位机与定位基站数据连接，定位基站与第一定位标签以及第二定位标签数据连接，第一定位标签与目标点生成器数据连接，第二定位标签与移动机器人数据连接，目标点生成器和移动机器人数据连接，目标点生成器包括第一单片机和第一液晶屏，第一单片机与第一液晶屏以及第一定位标签数据连接，该远距离定位系统使得移动机器人具有远距离实时定位、多目标点导航和自动跟随功能，该方案具有布置简单、成本低、精度高、抗干扰性强、定位范围广和适用于室内外复杂环境等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及物联网技术领域，更具体地说，涉及一种远距离定位系统。
背景技术
计算机和互联网技术的蓬勃发展使全球信息化产业步入物联网时代，定位技术是物联网技术中极其重要的组成部分，具有重要的现实意义和实用价值。随着电子商务的飞速发展，现代企业对自动化仓储管理的需求日益增加。仓储管理系统能够快速运作的关键是高效地运送且准确搬运仓库中的物品。将可以进行多目标点导航的移动机器人引入仓储空间中，不仅可以代替人工搬运货物，有效地减少工人的劳动强度，还能提高工作效率。室内定位与导航则是移动机器人研究的重点方向。
目前常用室内定位的方法包括：在惯性系统下运动物体依靠陀螺仪和加速计完成自身定位；电子标签通过触发不同位置的RFID感知器进行定位；基于激光雷达的SLAM定位模型来进行自身定位；利用机器视觉，结合单胺类神经递质调节发育算法并对机器人进行强化学习，最终可实现自身定位。但是大部分定位方法都存在定位精度低，定位范围小且无法满足室内动态环境需求等缺点。
如今移动机器人常用的导航方法大致分为磁条导航、电磁导航、光学导航、激光导航、视觉导航、惯性导航和轮廓导航。这些导航方法都有各自的优缺点。如磁条导航易施工，成本低，但容易受干扰，易损坏。电磁导航抗干扰性强，原理简单可靠，但施工时间长，费用高；激光导航精度高，行驶路径灵活多变，适用复杂路况，但对环境要求比较苛刻，不适合室外环境，综合以上不同定位方法和导航方法的优劣，我们研究并设计了基于UWB定位的一种远距离定位系统，来解决上述问题。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种远距离定位系统，该远距离定位系统使得移动机器人具有远距离实时定位、多目标点导航和自动跟随功能，该方案具有布置简单、成本低、精度高、抗干扰性强、定位范围广和适用于室内外复杂环境等优点。
为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。
一种远距离定位系统，包括系统平台，所述系统平台包括上位机、定位基站、第一定位标签、目标点生成器、第二定位标签和移动机器人，所述上位机与定位基站数据连接，所述定位基站与第一定位标签以及第二定位标签数据连接，所述第一定位标签与目标点生成器数据连接，所述第二定位标签与移动机器人数据连接，所述目标点生成器和移动机器人数据连接，所述目标点生成器包括第一单片机和第一液晶屏，所述第一单片机与第一液晶屏以及第一定位标签数据连接，所述移动机器人包括第二单片机、第二液晶屏和运动控制模块，所述第二单片机与第二液晶屏、运动控制模块以及第二定位标签数据连接，该远距离定位系统使得移动机器人具有远距离实时定位、多目标点导航和自动跟随功能，该方案具有布置简单、成本低、精度高、抗干扰性强、定位范围广和适用于室内外复杂环境等优点。
进一步的，所述第一单片机内固定连接有第一WiFi模块和第一射频模块，第一单片机还设置有存储电路和电机驱动电路，具有很好的负载调节特性和驱动能力强，线性较好的特点。
进一步的，所述第一WiFi模块为ESP串口模块，可以转换成串口数据输出以及串口数据的接收，数据输送、接收快速精确。
进一步的，所述第一射频模块采用SPI接口与外界进行通信，能够实现目标点生成器与移动机器人目标点坐标的实时高效的数据传输。
进一步的，所述第二单片机内固定连接有第二WiFi模块和第二射频模块，所述第二单片机与第一单片机的结构相同，也具有具有很好的负载调节特性和驱动能力强，线性较好的特点。
相比于现有技术，本实用新型的优点在于：
(1)本方案使得移动机器人具有远距离实时定位、多目标点导航和自动跟随功能，该方案具有布置简单、成本低、精度高、抗干扰性强、定位范围广和适用于室内外复杂环境等优点。
(2)第一单片机内固定连接有第一WiFi模块和第一射频模块，第一单片机还设置有存储电路和电机驱动电路，具有很好的负载调节特性和驱动能力强，线性较好的特点。
(3)第一WiFi模块为ESP串口模块，可以转换成串口数据输出以及串口数据的接收，数据输送、接收快速精确。
(4)第一射频模块采用SPI接口与外界进行通信，能够实现目标点生成器与移动机器人目标点坐标的实时高效的数据传输。
(5)第二单片机内固定连接有第二WiFi模块和第二射频模块，第二单片机与第一单片机的结构相同，也具有具有很好的负载调节特性和驱动能力强，线性较好的特点。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构框图。
图中标号说明：
1系统平台、2上位机、3定位基站、4第一定位标签、5目标点生成器、51第一单片机、511第一WiFi模块、512第一射频模块、52第一液晶屏、6第二定位标签、7移动机器人、71第二单片机、711第二WiFi模块、712第二射频模块、72第二液晶屏、73运动控制模块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，一种远距离定位系统，包括系统平台1，请参阅图1，系统平台1包括上位机2、定位基站3、第一定位标签4、目标点生成器5、第二定位标签6和移动机器人7，系统还设置有硬件电路STM32单片机最小系统，STM32单片机最小系统由驱动电源电路、时钟电路、复位电路、启动设置电路和程序下载电路组成，驱动电路采用便携式电池作为电源供应稳定的12V电压，使用型号为LM2596-5.0电压转换芯片进行DC-DC变换，将电池供应的12V电压转换为5V电压，能够输出3A的驱动电流，具有很好的负载调节特性，芯片LM2596-5.0为意法半导体集团生产，具有驱动能力强，线性较好的特点，时钟电路由起振电容、晶振和反馈电阻三部分组成，起振电容的存在使振荡频率保证在标称频率附近的误差范围内，复位电路的作用是当STM32F103RCT6出现死机状态或程序运行错误的时候，通过按键对系统进行重启，下载电路的作用主要对STM32F103RCT6单片机进行程序下载与性能调试，上位机2与定位基站3数据连接，定位基站3与第一定位标签4以及第二定位标签6数据连接，第一定位标签4与目标点生成器5数据连接，第二定位标签6与移动机器人7数据连接，目标点生成器5和移动机器人7数据连接。
请参阅图1，目标点生成器5包括第一单片机51和第一液晶屏52，第一单片机51与第一液晶屏52以及第一定位标签4数据连接，第一单片机51内固定连接有第一WiFi模块511和第一射频模块512，第一单片机51还设置有存储电路和电机驱动电路，具有很好的负载调节特性和驱动能力强，线性较好的特点，第一WiFi模块511为ESP8266串口模块，可以转换成串口数据输出以及串口数据的接收，数据输送、接收快速精确，第一射频模块512采用SPI接口与外界进行通信，能够实现目标点生成器5与移动机器人7目标点坐标的实时高效的数据传输，移动机器人7包括第二单片机71、第二液晶屏72和运动控制模块73，第二单片机71与第二液晶屏72、运动控制模块73以及第二定位标签6数据连接，第二单片机71内固定连接有第二WiFi模块711和第二射频模块712，第二单片机71与第一单片机51结构相同，也具有具有很好的负载调节特性和驱动能力强，线性较好的特点。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种远距离定位系统，包括系统平台(1)，其特征在于：所述系统平台(1)包括上位机(2)、定位基站(3)、第一定位标签(4)、目标点生成器(5)、第二定位标签(6)和移动机器人(7)，所述上位机(2)与定位基站(3)数据连接，所述定位基站(3)与第一定位标签(4)以及第二定位标签(6)数据连接，所述第一定位标签(4)与目标点生成器(5)数据连接，所述第二定位标签(6)与移动机器人(7)数据连接，所述目标点生成器(5)和移动机器人(7)数据连接，所述目标点生成器(5)包括第一单片机(51)和第一液晶屏(52)，所述第一单片机(51)与第一液晶屏(52)以及第一定位标签(4)数据连接，所述移动机器人(7)包括第二单片机(71)、第二液晶屏(72)和运动控制模块(73)，所述第二单片机(71)与第二液晶屏(72)、运动控制模块(73)以及第二定位标签(6)数据连接。
2.根据权利要求1所述的一种远距离定位系统，其特征在于：所述第一单片机(51)内固定连接有第一WiFi模块(511)和第一射频模块(512)，第一单片机(51)还设置有存储电路和电机驱动电路。
3.根据权利要求2所述的一种远距离定位系统，其特征在于：所述第一WiFi模块(511)为ESP8266串口模块。
4.根据权利要求2所述的一种远距离定位系统，其特征在于：所述第一射频模块(512)采用SPI接口与外界进行通信。
5.根据权利要求1所述的一种远距离定位系统，其特征在于：所述第二单片机(71)内固定连接有第二WiFi模块(711)和第二射频模块(712)，所述第二单片机(71)与第一单片机(51)的结构相同。
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