[发明专利]一种基于激光及无线技术的近距离移动定位系统及其方法

说明书

本发明公开了一种基于激光及无线技术的近距离移动定位系统及其方法，属于定位技术领域。包括激光发射器、处理模块、无线通信模块、接收装置和发射装置，所述的发射装置上安装有激光发射器和无线通信模块，所述的接收装置上安装有激光接收器和无线通信模块，发射装置包括旋转轴，激光发射器垂直安装于旋转轴上，旋转轴以恒定角速度转动，接收装置包括固定架，激光接收器固定在固定架上端，激光接收器为激光传感器，激光接收器与激光发射器产生的激光束处于同一平面，无线通信模块和激光接收器均与处理模块相连。它可以计算出各装置的实时相对位置(包括相对距离、相对角度和装置朝向)，从而在低成本下达到高精度的近距离移动定位。

技术领域

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种基于激光及无线技术的近距离移动定位系统及其方法。

背景技术

目前，定位技术主要包括绝对位置定位和相对位置定位技术。绝对位置定位主要包括GPS定位技术，但因受限于场地、信号阻挡、精度有限等原因，不适用于近距离定位。相对位置定位涉及多种传感模块，包括接收信号强度指示器(RSSI)、视觉传感器，以及近距离传感器(常见有超声波传感器、激光传感器、红外传感器等)。视觉传感器由于算法计算量较大、设备较昂贵，接收信号强度指示器由于精度不佳，故二者在近距离定位技术中并不常用。近距离(0—5m)移动机器人定位主要使用近距离传感技术，以确定周围移动机器人的相对姿态(距离、角度、朝向等)，使用的传感器原理、性能不同，会使用到不同的硬件结构设计，相应的成本也会不同。现有的主流定位方法主要有超声波模块多点定位法、多红外传感模块定位法和激光测距仪定位法。近距离传感器中，超声波模块有价格低、精度适中的特点，红外模块价格较低，但是覆盖距离较短，且易受环境影响。激光测距仪精度很高，但是设备价格昂贵。

进入中国的PCT发明专利，公开号：CN101680942B，公开日：2013年11月6日，公开了一种组合式无线电和激光定位系统，其包括：地基无线电通信装置网，配置成产生至少一激光束的激光发射器，以及至少一用户单元。每一用户单元包括：配置成接收由至少一地基通信装置发送的至少一测距无线电信号的无线电接收器，配置成接收由激光发射器产生的至少一激光束的激光探测器，以及配置成将包含由至少一测距无线电信号传送的数据组，以及由所述至少一激光束传送的数据组}数据组转换成用户单元的位置坐标的处理器，其中以激光辅助级精度获得所述用户单元的纵坐标组。其不足之处在于，该专利采用激光测距技术，测量距离短，精度不高。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术的近距离激光测距定位系统中成本较高的问题，本发明提供了一种基于激光及无线技术的近距离移动定位系统及其方法。它可以计算出各装置的实时相对位置(包括相对距离、相对角度和装置朝向)，从而在低成本下达到高精度的近距离移动定位。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种基于激光及无线技术的近距离移动定位系统，包括激光发射器和处理模块，包括无线通信模块、接收装置和发射装置，所述的发射装置上安装有激光发射器和无线通信模块，所述的接收装置上安装有激光接收器和无线通信模块。

优选地，所述的激光接收器为激光传感器。

优选地，所述的发射装置包括旋转轴，激光发射器垂直安装于旋转轴上。

优选地，旋转轴以恒定角速度转动。

优选地，所述的接收装置包括固定架，激光接收器固定在固定架上端。

优选地，激光接收器与激光发射器产生的激光束处于同一平面。

优选地，无线通信模块和激光接收器均与处理模块相连。

优选地，所述的接收装置上安装有三个以上的激光接收器。