[实用新型]一种基于iBeacon的室内服务机器人定位系统

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及一种室内服务机器人定位系统领域，特别是一种基于iBeacon室内服务机器人定位系统。

背景技术

智能服务机器人，是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。随着机器人性能不断地完善，服务机器人的应用范围大为扩展，在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用，其中室内服务机器人自主定位是机器人学的关键问题之一。通常采用声波传感器、红外线传感器、激光传感器等传感器来估算机器人的移动距离和方位，这些传感器长时间的使用，会导致误差积累，进而使定位精度的下降，而且对使用环境要求较高。iBeacon蓝牙室内定位系统，使用BLE技术，功耗非常低，有效传输距离可以达到60～100m，它的精度范围能达到厘米级，布局方便简单。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足缺陷，本实用新型提供一种基于iBeacon室内定位技术的室内服务机器人定位系统。此系统将iBeacon技术应用于智能服务机器人室内定位系统，提高服务机器人的定位精度。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种基于iBeacon的室内服务机器人定位系统，包括iBeacon基站、室内服务机器人、上位机服务器、无线模块，其特征是，所述iBeacon基站基于BLE技术向周围发送其特有的ID信息，所述室内服务机器人的主控制器模块配备蓝牙模块，接收iBeacon基站发射的信息，所述上位机服务器包括定位算法模块、任务管理模块和显示模块，与室内服务机器人通过无线方式传输信息。

本实用新型具体工作原理是，每个iBeacon基站基于BLE技术向周围发送其特有的位置信息；室内服务机器人在移动过程中接收iBeacon基站发射的信息，并通过无线方式将其传输给上位机服务器；上位机服务器的定位算法模块计算出服务机器人的位置坐标，通过无线方式返回给服务机器人的主控制器，同时将机器人的实时位置在显示模块显示，任务管理模块根据机器人的位置向其下发不同的任务；室内服务机器人的主控制器接收机器人的位置坐标，确定自身的实时位置，并与预定轨迹坐标进行对比，然后通过控制算法模块对机器人的位置进行修正，进而控制机器人的运动方向，使机器人按照预定轨迹运行，同时执行所在具体位置的控制任务，如语音导览等服务功能。

一种基于iBeacon的室内服务机器人定位系统，其有益效果在于：通过本实用新型的实现，服务机器人的定位系统部署简单，容易实现，并且系统功耗低，成本低，定位精度高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型电路连接示意图

具体实施方式

下面给出本实用新型的实施例，并结合附图对本实用新型作进一步描述。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的实施例只是介绍其具体实施方式。

如图1所示，一种基于iBeacon的室内服务机器人定位系统，包括iBeacon基站1、室内服务机器人2、上位机服务器3。iBeacon基站1与室内服务机器人2基于BLE技术进行通信；室内服务机器人2包括蓝牙模块6和主控制器模块7，接有无线模块A4；上位机服务器3包括定位算法模块8、任务管理模块9和显示模块10，接有无线模块B5，与室内服务机器人2通过无线模块进行信息传输。

本实施例中iBeacon基站1共有3个，iBeacon基站的数量根据具体环境与定位精度要求决定。特别的，iBeacon基站硬件采用CC2541蓝牙芯片开发设计，C语言进行编程，作为蓝牙信号的发射端；配置iBeacon基站的4个帧数据，其中UUID设定为相同的标识符，表示定位功能；Major设定为三个不同的标识符，用来区分不同的iBeacon基站；Minor中设定每个基站的坐标信息；Measured Power设定基站与移动端距离1m时的RSSI信号值。工作时，iBeacon基站将其特有数据向周围发送。

本实施例中，展厅导览服务机器人2的主控制器采TMS320F28377D主处理器12开发设计，外接CC2541蓝牙模块11，接收iBeacon基站的信息；主控制器通过RS232串口与无线客户端13连接，并通过无线方式与上位机服务器进行通信。

本实施例中，上位机服务器3基于分布式框架设计上位机管理系统，在VS2013平台上，对定位算法模块、显示模块和任务管理模块进行编程。定位算法模块计算服务机器人的位置，并由显示模块显示，同时发送给服务机器人；任务管理模块根据服务机器人的位置发送具体位置上的语音任务，实现室内展厅机器人导览服务。

本实用新型实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本实用新型的范围由其权利要求限定。