[发明专利]一种基于UWB的智能小车定位控制系统和方法

说明书

本申请涉及智能控制技术领域，公开了一种基于UWB的智能小车定位控制系统和方法，该系统包括UWB定位标签、UWB定位基站、天线、智能分析模块以及机械控制模块。本申请利用UWB模块就可以实现智能小车的视觉定位和监控控制一体化，极大的扩展了UWB模块的功能，与传统的现有技术相比，免去了依靠各类传感器和摄像头的协同工作达到视觉定位的繁琐步骤，因此系统集成度高，结构简单。

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，具体涉及一种基于UWB的智能小车定位控制系统和方法。

背景技术

UWB是一种无载波通信技术，主要由UWB定位标签、UWB定位基站、软件控制系统三部分组成。其基本工作原理为：UWB定位标签先发射超宽带信号，然后UWB定位基站接收超宽带信号，并将接收到的信号通过网线或者WIFI 传输到软件控制系统，最后由软件控制系统进行分析和定位。其中，UWB定位标签传输给UWB定位基站的信息主要包括信号到达的时间差、定位物体的方向角和仰角。目前，UWB技术主要的应用方向是室内定位，将定位信息在软件控制系统中呈现给工作人员用于监督管理。

目前，在工业智能小车领域中，一些智能小车的控制系统首先需要依靠智能小车的视觉系统对周围环境做出感知，然后根据感知结果做出相应的控制，而这些视觉系统大部分依靠各类传感器和摄像头的协同工作，系统复杂度与成本都比较高，并且还无法将这些智能小车的环境信息转化为进行实时监管的信息。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题和不足，本发明对智能小车传统的监控和控制系统进行了改进，仅仅利用UWB模块就可以实现智能小车的视觉定位和监控控制一体化，极大的扩展了UWB模块的功能，系统集成度高、结构简单。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种基于UWB的智能小车定位控制系统，包括UWB定位标签、UWB定位基站、天线、智能分析模块以及机械控制模块；

所述UWB定位标签设于智能小车上，用于发送设定频率的脉冲信号，UWB定位标签上还设置有小车识别编号，用于将所述小车识别编号与各智能小车进行匹配，以根据UWB定位标签上的小车识别编号判断该UWB定位标签代表的智能小车；

所述UWB定位基站沿智能小车的运动路线设置，并且各个UWB定位基站分别设置有对应的基站识别编号，用于接收和识别UWB定位标签发送的脉冲信号，判断所述脉冲信号是否处于其信号接收范围内，根据所述脉冲信号向智能分析模块发射反馈信号并同时发送对应的基站识别编号；

所述天线设置在智能小车上，用于智能分析模块与智能小车之间的信号传递；

所述智能分析模块与UWB定位基站以及天线之间通信连接，用于根据UWB 定位基站发射的反馈信号计算得到智能小车的位置坐标信息，并对智能小车当前的运动状态进行分析和判断，生成决策信息，通过对应的天线向智能小车的机械控制模块传递决策信息；

所述机械控制模块设置在智能小车上，用于根据智能分析模块传送的决策信息来改变智能小车的运动状态。

优选地，所述UWB定位基站设置在智能小车的正上方。

优选地，所述UWB定位基站沿智能小车的运动路线均匀设置。

4、一种基于UWB的智能小车定位控制方法，包括以下步骤：

步骤1、预先设定UWB定位基站的信号接收范围，然后沿智能小车的运动路线布置若干UWB定位基站，UWB定位基站的信号接收范围连续覆盖整个智能小车的运动路线，UWB定位基站设置在智能小车的正上方，并且各个UWB定位基站分别设置有对应的基站识别编号；

步骤2、将UWB定位标签、天线以及机械控制模块分别设置在智能小车上，UWB定位标签上设置有小车识别编号；