[实用新型]声波导航定位系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及声波定位领域，具体而言，涉及一种声波导航定位系统。

背景技术

工业机器人导航与定位的方法众多，常用的声波导航定位方法主要是基于体空间中声波的直线传播原理进行定位。这种方法作用区域较小，主要用于小空间范围内的三维定位，并且在接收传感器与发射传感器之间有障碍物(如隔板)时，此种方法将不再适用，或者当空间中不只存在一种介质，如下部为液体，上层为空气，此时超声波传播在气液介质处发生折射，此种方法将不适用。

在实际中经常需要机器人在曲面或曲线构件上进行行走，且这些曲面或曲线一般难以接触，如为高空、埋置等情况，如大型储罐储油状态下的底板检测机器人的定位、球形储罐内部检测机器人定位、管道内检测机器人(管道猪)定位。上述利用体空间中声波的直线传播原理进行定位的方法较难在这些情况下使用。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种声波导航定位系统，以至少解决利用声波在空间中直线传播的导航定位方法的定位范围小、定位精度不够高且无法在接收装置和目标体之间存在障碍物、空间介质不均或目标体在曲面上运动时进行定位的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种声波导航定位系统，包括：发射装置，与目标物体设置在一起，用于在对所述目标物体进行导航定位时，产生声波，其中，所述目标物体位于波导体的表面上，在所述发射装置产生声波时，所述声波从所述目标物体的位置沿所述波导体传播；接收装置，设置在所述波导体的预定位置，用于在接收到所述声波时，记录接收到所述声波的接收时间；定位装置，与所述发射装置和所述接收装置相连接，用于根据所述接收时间、所述声波在所述波导体中传播的速度以及所述接收装置的所述预定位置对所述目标物体的位置进行定位。

进一步地，所述系统包括：驱动装置，所述驱动装置与所述发射装置相连接，用于向所述发射装置发送驱动信号以驱动所述发射装置产生声波。

进一步地，所述驱动装置与所述目标物体设置在一起，或者所述驱动装置单独设置。

进一步地，所述发射装置包括同步信号发射模块，所述接收装置包括同步信号接收模块，所述同步信号发射模块与所述同步信号接收模块相连接，所述同步信号发射模块向所述同步信号接收模块发送同步信号。

进一步地，所述波导体为直线类波导体或者曲线类波导体，所述接收装置至少包括第一接收装置和第二接收装置，所述第一接收装置设置在所述直线类波导体或者曲线类波导体的第一预定位置，所述第二接收装置设置在所述直线类波导体或者曲线类波导体的第二预定位置，所述第一预定位置与所述第二预定位置不同。

进一步地，所述波导体为平面类波导体或者曲面类波导体，所述接收装置至少包括第一接收装置、第二接收装置和第三接收装置，所述第一接收装置设置在所述平面类波导体或者曲面类波导体的第一预定位置，所述第二接收装置设置在所述平面类波导体或者曲面类波导体的第二预定位置，所述第三接收装置设置在所述平面类波导体或者曲面类波导体的第三预定位置，所述第一预定位置、所述第二预定位置和所述第三预定位置不共线。

进一步地，所述系统还包括显示装置，与所述定位装置相连接，用于显示所述目标物体在所述波导体上的位置。

进一步地，所述系统还包括通讯装置，与所述定位装置相连接，用于将所述目标物体在所述波导体上的位置发送给云端。

在本实用新型实施例中，采用声波导航定位系统，包括：发射装置，与目标物体设置在一起，用于在对所述目标物体进行导航定位时，产生声波，其中，所述目标物体位于波导体的表面上，在所述发射装置产生声波时，所述声波从所述目标物体的位置沿所述波导体传播；接收装置，设置在所述波导体的预定位置，用于在接收到所述声波时，记录接收到所述声波的接收时间；定位装置，与所述发射装置和所述接收装置相连接，用于根据所述接收时间、所述声波在所述波导体中传播的速度以及所述接收装置的所述预定位置对所述目标物体的位置进行定位。通过目标物体携带发射装置，利用发射装置在波导体中产体声波使声波在波导体中传播，并利用设置在预定位置的接收装置接收声波，达到了利用声波对目标物体进行定位的目的，从而实现了在利用声波对目标物体进行定位时，不受空间中障碍物及空间介质影响的技术效果，并且定位范围较大，进而解决了利用声波在空间中直线传播的导航定位方法的定位范围小、定位精度不够高且无法在接收装置和目标体之间存在障碍物、空间介质不均或目标体在曲面上运动时进行定位的技术问题。

附图说明