亚星游戏官网-www.yaxin868.com

专利名称：一种机器人的跟踪定位系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种跟踪定位系统，具体涉及 一 种机器人的跟踪定位系统。
背景技术：
在大卖场购物，我们希望手推车自己跟着我们走；在输液时，我们希望不被 禁锢在床上，在需要上厕所时希望输液瓶自己跟着我们到处走......所以，我们需
要一个能自动跟随指定物体的机器人来完成我们的需要。目前机器人使用的机器 人跟踪系统一般有三类 一、超声波定位，定向使用三个超声波接收机，跟踪 一个超声波发射机。通过三个接收机测量得到的距离数据进行三角函数运算，计 算出机器人与被跟踪端的相对位置，实现跟踪。但是超声波覆盖范围小，由于波 的千涉和衍射现象.容易互相产生干扰，造成偏差。二、激光制导在被跟踪端 上放置一个激光发射器。在跟踪端上放置三个光传感器，对激光进行捕捉，从而 计算出机器人与被跟踪端的相对位置，实现跟踪。但是存在距离判断较差，容易 漏目标，寻找目标比较困难的问题。三、摄像头捕捉。使用视觉技术，加以图象 处理技术，跟踪目标。受外界干扰大，制作复杂。

发明内容
本发明的目的是为了提供一种机器人的跟踪定位系统，以解决现有技术的上
述问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。
一种机器人跟踪定位系统，其设备包括信号采集模块至少4个信号接收 模块；至少3个信号发射模块；若干外围设备，相关计算软件；所述的信号发射 模块及信号接收模块所发射和接收的信号为电磁波信号和超声波信号两种不同 的信号。
上述定位系统的模块结构及数据流向为信号采集模块包括电磁波信号接收器、电磁波信号发射器和与电脑通讯的串 口通讯模块。电磁波信号接收器采集来自信号接受模块和信号发射模块的电磁波
信号；电磁波信号发射器给信号接收模块和信号发射模块发射电磁波信号；串口 通讯模块用于把收集来的数据传给电脑做进一步的数据处理。
信号接收模块包括电磁波信号接收器、超声波信号接收器和电磁波信号发射 器。电磁波信号接收器接收由信号釆集模块和信号发射模块发射来的电磁波信 号；超声波信号接收器接收由信号发射模块发射来的超声波信号；电磁波信号发 射器通过电磁波信号给信号采集模块发射处理过的超声波信号。
信号发射模块包括电磁波发射器、超声波发射器和电磁波接收器。电磁波发 射器用于给信号接收模块和信号采集模块发射电磁波信号；超声波发射器用于给 信号接收模块发射超声波信号；电磁波接收器用于接收信号采集模块发射来的电 磁波信号。
具体实施例方式
下面结合具体实施例进 一步说明本发明的技术特点
信号采集模块包括电磁波信号接收器、电磁波信号发射器和与电脑通讯的串 口通讯模块。电磁波信号接收器采集来自信号接受模块和信号发射模块的电磁波 信号；电磁波信号发射器给信号接收模块和信号发射模块发射电磁波信号；串口 通讯模块用于把收集来的数据传给电脑做进一步的数据处理。
信号接收模块包括电磁波信号接收器、超声波信号接收器和电磁波信号发射 器。电磁波信号接收器接收由信号采集模块和信号发射模块发射来的电磁波信 号；超声波信号接收器接收由信号发射模块发射来的超声波信号；电磁波信号发 射器通过电磁波信号给信号采集模块发射处理过的超声波信号。
信号发射模块包括电磁波发射器、超声波发射器和电磁波接收器。电磁波发 射器用于给信号接收模块和信号采集模块发射电磁波信号；超声波发射器用于给 信号接收模块发射超声波信号；电磁波接收器用于接收信号釆集模块发射来的电 磁波信号。
A)通过发射源对接收源的定位
在地面确定发射源精确坐标，通过信号发射器分别向信号接收器发射电磁波
4信号和超声波信号，利用接收到电磁波和超声波两种波的不同时间得到的时间
差，计算出发射源和接收源的距离；又已知信号发射器的精确坐标，就可以得到 信号接收器在X0Y平面上的投影坐标。 B)通过接收源对发射源的定位
在得到各接收源的精确坐标后，通过信号接收器到某个信号发射器间的距 离，及信号接收器的坐标利用公式计算得出发射源在X0Y平面上的投影坐标。 通过本发明技术方案设计而成的机器人跟踪定位系统，利用两种不同波速的
波在传播指定的距离时所用的时间的差来计算距离的方法，从而进一步对发射源 或接收源进行定位的系统。和现有技术相比，具有有操作简单、定位方位全，反 应时间短，定位精度高，可实现三维定位等优点。
权利要求
1、一种机器人跟踪定位系统，其特征在于，包括以下设备信号采集模块；至少4个信号接收模块；至少3个信号发射模块；若干外围设备；相关计算软件；其特征在于所述的信号发射模块及信号接收模块所发射和接收的信号为电磁波信号和超声波信号两种不同的信号。
全文摘要
本发明公开了一种机器人的跟踪定位系统，其设备包括一个与外围设备非电性连接的，能向系统内各外围设备发射信号或接收系统内各外围设备信号，并能对信号进行处理的信号采集模块；至少4个能识别信号是否存在、信号的类别，以及对相关附属信息加以处理，并把处理好的数据传输给信号采集器的信号接收模块；至少3个将信号发出并能接收信号采集器的识别命令的信号发射模块；若干外围设备和相关计算软件。和现有技术相比，具有有操作简单、定位方位全，反应时间短，定位精度高，可实现三维定位等优点。
文档编号G01S11/16GK101661102SQ20081004231
公开日2010年3月3日 申请日期2008年8月29日 优先权日2008年8月29日
发明者金至卓 申请人:上海市上海中学