[发明专利]一种基于超宽带UWB的AGV导航定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于超宽带UWB的AGV导航定位装置。属AGV导航定位装置技术领域。

背景技术

传统自动导引运输车AGV(Automated Guided Vehicle)导航定位多采用电磁导引、磁带导引、激光导航、惯性导航和混合导引等方法，但都存在各自的缺点和限制。电磁导引的缺点是路径难以更改扩展，维护较为困难。磁带导引易受环路周围金属物质的干扰，磁带易受机械损伤，导引可靠性受外界影响较大。激光导引的缺点是制造成本高，技术复杂，对环境要求相对苛刻，不适合室外等。惯性导航的缺点是制造成本较高，导引的精度和可靠性与陀螺仪的制造精度及其后续信号处理密切相关，且累计误差将会导致长期运行后系统精度降低等问题。

发明内容：

本发明为了解决上述传统AGV导航定位技术中存在的缺点与限制，提出一种基于超宽带UWB(Ultra Wide Band)的AGV导航定位装置，它相比传统通信技术有极大差异，使AGV在导引定位中具有路径规划简单方便，系统灵活可靠，避免复杂工程施工问题，在静态和动态定位方面都能同时提供高精度的定位功能。

本发明基于超宽带UWB的AGV导航定位装置所采用的技术方案：AGV导航定位装置包括箱体(1)，电源接口(2)，主控制板(3)，UWB天线(4)和WIFI天线(5)，在箱体(1)外侧设有UWB天线(4)，且该UWB天线(4)通过导线连接箱体(1)内的主控制板(3)，箱体(1)的另边外侧设有WIFI天线(5)，且WIFI天线(5)通过导线连接箱体(1)内的主控制板(3)，箱体的上方设有电源接口(2)，且电源接口(2)通过导线连接有主控制板(3)；

其中主控制板(3)包括CPU模块(6)、DDR内存模块(7)、FLASH存储模块(8)、电源模块(9)、UWB天线模块(10)，WIFI模块(11)和电源导线。

所述主控制板(3)内的各个模块均连接到CPU主控芯片，所述CPU主控芯片为S5PV210AH。

所述电源模块(9)通过导线分别与主控芯片、DDR内存模块(7)、FLASH模块(8)、WIFI模块(11)和UWB天线模块(10)连接。

所述主控芯片与WIFI模块(11)通过USB总线进行连接。

所述主控芯片与UWB模块(10)通过SPI总线进行连接。

所述CPU模块(6)通过SPI总线发送位置请求信号给UWB天线模块(10)，UWB天线模块(10)将其转化为具体的射频信号发出并接收来自UWB固定基站的位置信号，对位置信号进行滤波，三角几何变换计算后通过SPI总线发给CPU模块(6)，此位置信息保存于系统DDR模块(7)中以便快速的反馈给上位机；当上位机轮询AGV车辆的位置信息时，CPU模块(6)通过USB总线把位置信息通过WIFI模块(11)发至上位计算机，完成AGV车辆的调度和控制。

本发明不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，从而具有GHz量级的带宽—宽带UWB。AGV项目实施中存在很多复杂的应用环境，此超宽带UWB导航定位装置由于使用无线通信方式，可有效解决施工中的布线难题，简化系统复杂度，缩短工程实施周期。

本发明有益效果是：电路设计采用模块化的工业标准设计，可长时间稳定可靠运行。外观结构简单，安装方便快捷。

附图说明：

图1为本发明的AGV导航定位装置结构示意图。

图2为本发明的AGV导航定位装置系统框图。

图中：1是箱体，2是电源接口，3是主控制板，4是UWB天线，5是WIFI天线，6是CPU模块，7是DDR内存模块，8是FLASH存储模块，9是电源模块，10是UWB天线模块，11是WIFI模块。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明进一步说明：

实施例：在图1中一种基于超宽带UWB的AGV导航定位装置，包括箱体1，电源接口2，主控制板3，UWB天线4和WIFI天线5。其特征在于，所述箱体1的一侧设有UWB天线4，且UWB天线4通过导线连接有主控制板3。所述箱体1的另外一侧设有WIFI天线5，且WIFI天线5通过导线连接有主控制板3。所述箱体的上方设有电源接口2，且电源接口2通过导线连接有主控制板3。

所述主控制板3包括CPU模块6、DDR内存模块7、FLASH存储模块8、电源模块9、UWB天线模块10，WIFI模块11等。