[发明专利]一种基于GPS定位技术的机器人对接控制系统

说明书

本发明提供了一种基于GPS定位技术的机器人对接控制系统，包括控制器、电源单元、驱动单元、通信单元、信号接收单元；所述电源单元通过电压转换控制电路转换后给系统供电；所述驱动单元连接控制器，根据控制器的控制命令控制机器人的移动方向和移动速度；所述通信单元连接控制器，所述控制器通过通信单元与上位机通信；所述信号接收单元用于接收GPS射频信号和被动对接端机器人定位信息，主动对接机器人根据GPS射频信号和被动对接机器人定位信息与被动对接机器人进行对接。本发明所述的基于GPS定位技术的机器人对接控制系统基于GPS差分定位技术的机器人对接设计方案具有可测范围广，相对定位精度级别高，且不易受环境影响等优点，具有很高的发展前景。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，尤其是涉及一种基于GPS定位技术的机器人对接控制系统。

背景技术

目前随着移动机器人技术不断发展，需完成越来越多的复杂工作。其中，机器人就需不断变化自身的形态，通过与各种设备，如基站、工具以及不同机器人间的对接来完成相应任务。例如日常生活中，自动加油和自动充电等，均是机器人自动对接技术的应用。目前市场上已有的对接技术只能适应数十米级的短距离机器人自动对接，且存在对接精度普遍较低，对接易受环境因素干扰等缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于GPS定位技术的机器人对接控制系统，以解决现有的机器人对接精度较低，易受环境干扰的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于GPS定位技术的机器人对接控制系统，包括控制器、电源单元、驱动单元、通信单元、信号接收单元；

所述电源单元通过电压转换控制电路转换后给系统供电；

所述驱动单元连接控制器，根据控制器的控制命令控制机器人的移动方向和移动速度；

所述通信单元连接控制器，所述控制器通过通信单元与上位机通信；

所述信号接收单元用于接收GPS射频信号和被动对接端机器人定位信息，主动对接机器人根据GPS射频信号和被动对接机器人定位信息与被动对接机器人进行对接。

进一步的，还包括存储单元，所述存储单元连接控制器，所述存储单元用于存储控制器与上位机之间传输的数据。

进一步的，还包括传感器单元，所述传感器单元包括LED光源和蜂鸣器。

进一步的，所述控制器包括射频前端处理模块、基带数字信号处理模块、定位导航解算模块，所述射频前端处理模块的信号输出端连接基带数字信号处理模块的信号输入端，所述基带数字信号处理模块的信号输出端连接定位导航解算模块的信号输入端；

所述射频前端处理模块用于将GPS导航星信号转换成数字中频信号；

所述基带数字信号处理模块用于实现对GPS信号的捕获与追踪；

所述定位导航解算模块用于解算出机器人自身的绝对定位信息。

进一步的，所述射频前端处理模块包括依次连接的前置放大器、下变频器、A/D转换器，所述下变频器的信号输入端还连接频率合成器，所述频率合成器连接基准振荡器。

进一步的，所述基带数字信号处理模块包括数字信号处理电路和信号跟踪环路，所述数字信号处理电路的信号输出端连接信号跟踪环路。

进一步的，所述定位导航解算模块包括绝对定位解算模块、相对定位解算模块、外部接口模块；

所述绝对定位结算模块通过获取GPS导航星信息，进行信号的捕获跟踪、实现比特同步、帧同步后解析出导航电文，获取测量信息和星历参数，进而结合最小二乘算法解算出机器人自身的位置、速度、时间等定位信息；