[实用新型]移动机器人定位与导航实验平台

说明书

本实用新型涉及传感器检测和无线传感网络领域，特别涉及一种移动机器人定位与导航实验平台。

无线传感器网络是计算机、通信和传感器等多领域技术相结合的产物，也是将信息获取(传感)、信息传输与信息处理三个过程进行融合的产物。无线传感器网络由大量密集分布的传感器网络节点组成，每个节点具有有限的计算处理、存储和无线通信能力，能够近距离感知周围环境。节点之间通过无线电通信，并以自组织方式构成网络，相互传递数据并发送给观察者。

无线传感器网络在应用于目标定位与导航系统时，一方面具有优势，另一方面也带来了一些挑战性的技术问题。例如，在无线传感器网络中通常没有中心控制机制，没有中枢网络可调度和指挥，也就是说必须采用分布式的跟踪算法。另外，无线通信的带宽非常有限等问题，也对目标跟踪提出了研究上的技术问题。

如果需要解决这些问题，必须设计低成本、低功耗的适用于目标跟踪的硬件，实现可靠数据传送的通信联网协议、精确有效的定位机制、分布式信息处理算法、高效的数据融合与决策机制以及数据查询机制等。这些问题都值得广大学术界和工业界进行深入的科学研究和创新性的技术设计。

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种移动机器人定位与导航实验平台。

根据本实用新型一个方面，提供一种移动机器人定位与导航实验平台，其特征在于，包括：

传感器网络单元，适于采集数据；

数据处理单元，适于处理传感器网络单元采集的数据；

机器人控制单元，适于接收数据处理单元的处理结果并根据处理结果来控制机器人。

可选的，该移动机器人定位与导航实验平台还包括：

上位机显示单元，适于接收数据处理单元的处理结果并进行显示。

可选的，所述传感器网络单元包括一个或多个传感器节点；

每个传感器节点包括：

超声波模块、第一类MCU控制器、无线发送模块。

超声波模块、第一类MCU控制器、无线发送模块。

可选的，所述的第一类MCU控制器采用AT89C52单片机为核心；所述的无线发送模块为Zigbee通信模块，包括CC2420及PIC18F4620单片机；

超声波模块的Trig连接第一类MCU控制器的P1.0，用来接收启动信号；超声波模块的Echo连接第一类MCU控制器的P1.1；第一类MCU控制器的TX和RX连接无线发送模块，用来向无线发送模块传送数据，然后通过无线发送模块发送到数据处理单元。

可选的，所述的数据处理单元包括：第二类MCU控制器、无线接收发送模块。

可选的，第二类MCU控制器采用AT89C52单片机为核心；无线接收发送模块为Zigbee通信模块，包括CC2420及PIC18F4620单片机；

第二类MCU控制器通过串口的通信读取无线收发模块的数据，经过一定的处理之后在通过无线收发模块发送出去。

可选的，所述的机器人控制单元包括：无线接收模块、第三类MCU控制器、LCD显示、电机驱动模块、电机、舵机。

可选的，第三类MCU控制器采用的是MC9S12XS128单片机为核心；无线接收模块为Zigbee通信模块，包括CC2420及PIC18F4620单片机；

无线接收模块将收到的数据传送给第三类MCU控制器，第三类MCU控制器利用接收到的数据控制机器人的电机和舵机完成相应的动作，并在LCD上显示机器人的当前位置。

可选的，上位机显示单元包括：无线接收模块、第四类MCU控制器、接口电路、PC机上位机显示。

可选的，第四类MCU控制器采用AT89C52单片机为核心；无线接收模块为Zigbee通信模块，包括CC2420及PIC18F4620单片机；

无线接收模块接收到的数据传送给第四类MCU控制器，第四类MCU控制器通过接口电路传送给PC机，实现上位机显示。

可选的，所述的LCD显示采用的是Nokia5510液晶模块。

可选的，所述的电机驱动模块采用BTS7960为核心。

本实用新型采用上述结构，具有以下优点：

本实用新型采用上述结构，具有以下优点：

1、将Zigbee这种低功耗，低成本，高可靠的无线传感器网络技术应用于定位与导航，不仅能够实现对各节点传感器测量信号的采集接收，还提高了整个系统应用的灵活性；

2、超声波传感器成本低、体积小、设备简单、易于做到实时控制；