[发明专利]基于UWB定位的智能搬运机器人控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种基于UWB定位的智能搬运机器人控制系统，其特征在于，包括控制部分、定位部分、导航部分、避障部分及人机交互部分，

所述控制部分采用单片机作为核心控制单元；

所述定位部分采用UWB定位方式，定位标签与基站间通过无线方式通讯，所述单片机通过串口通讯方式与定位标签进行实时通讯，从而得到定位标签与各基站的实时距离信息，数据经计算后得出标签所处坐标，即位置信息；

所述导航部分用于单片机将目标位置与实际位置信息进行相应处理计算后得出四个电机的控制信号，电机控制信号经电机驱动放大后最终控制四个电机的相应动作；

所述避障部分采用超声波雷达测距方式实时检测机器人与障碍物间的距离，通过TTL电平信号与四个超声波雷达实现数据交换，再经数据处理运算后，通过串口通讯方式将四个超声波雷达信号的测距信息传输至单片机；

所述人机交互部分利用触摸屏通过串口通讯方式实现与所述控制部分进行数据交换。

2.根据权利要求1所述的一种基于UWB定位的智能搬运机器人控制系统，其特征在于，所述触摸屏为LCD显示屏。

3.根据权利要求1所述的一种基于UWB定位的智能搬运机器人控制系统，其特征在于，所述得到的定位标签与各基站的实时距离信息经过数字滤波处理后，再经Trilateration三边测量定位算法计算后，得出标签所处坐标。

4.根据权利要求1所述的一种基于UWB定位的智能搬运机器人控制系统，其特征在于，所述单片机为恩智浦半导体公司生产的MC9S12XDT256单片机。

5.一种基于UWB定位的智能搬运机器人控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)MC9S12XDT256单片机通过串口通讯方式与定位标签进行实时通讯，从而得到定位标签与各基站的实时距离信息，数据计算后，从而得出定位标签所处坐标，即位置信息；

2)MC9S12XDT256单片机将解算后得到的实际位置信息与目标位置进行PID运算处理后，计算得出四个电机的控制信号，电机的控制信号经电机驱动器放大后最终控制四个电机的相应动作；

3)MSP430G2553单片机通过TTL电平信号与四个超声波雷达实现数据交换，再经数据处理运算后，通过串口通讯方式将四个超声波雷达信号的测距信息实时传输至MC9S12XDT256单片机，当检测到机器人与障碍物距离低于设置值时，机器人将作出相应动作；

4)触摸屏通过串口通讯方式实现与MC9S12XDT256单片机进行数据交换，从而实现设定基站坐标、设定目的地、显示定位标签实时位置功能。

6.根据权利要求5所述的一种基于UWB定位的智能搬运机器人控制方法，其特征在于，所述得到的定位标签与各基站的实时距离信息经过数字滤波处理后，再经Trilateration三边测量定位算法计算后，得出标签所处坐标。