[发明专利]一种基于无线信号的移动机器人定位方法

摘要

本发明属于计算机应用技术领域，涉及一种基于无线信号的移动机器人定位方法。一种基于无线信号的移动机器人定位方法，步骤如下：第一步：移动机器人和目标位置均设有Xbee模块和Arduino nano，移动机器人接收到目标位置的信号强弱来判断其位置，信号强弱渐变模型为：将移动机器人运动到P1点，得到P1点的RSSI值；第二步：移动机器人设有AHRS加速度计传感器，移动机器人向目标位置移动三个位置P1点、P2点和P3点，第三步：求取目标位置的坐标。本发明使用了Zigbee定位技术，其最显著的技术特点是它的低功耗和低成本，且通信效率非常高。本发明使用Xbee模块结合AHRS进行移动机器人定位，原理简单，不易受干扰且成本低。

主权项

1.一种基于无线信号的移动机器人定位方法，其特征在于，步骤如下：第一步：装有Xbee模块、Arduino nano的移动机器人和目标位置形成一个物联网无线数据终端，Xbee模块和Arduino nano获取的目标位置与移动机器人之间距离；移动机器人接收到目标位置的信号强弱来判断其位置，信号强弱渐变模型为：RSSI＝A‑10nlg(d)   (1)将移动机器人运动到P1点，得到P1点的RSSI值；其中：RSSI为接收的信号强度指示，表示距离目标位置为d时，移动机器人接收到的信号强度；A为移动机器人相距1m时接收到的无线信号强度RSSI值；d为移动机器人与目标位置的距离；n是路径损耗指数；第二步：装有AHRS加速度计传感器移动机器人向目标位置移动三个位置P1、P2和P3，根据式(1)得到：P1到目标位置的距离d1，P2到目标位置的距离d2，P3到目标位置的距离d3；AHRS加速度计传感器得到机器人从P1点到P2点的位移为L1，从P1点到P2点的位移为L2；建立坐标系，以P1点为坐标原点，设P1，P2点构成的直线为X轴，过P1点与X轴垂直的直线为Y轴，则P1点坐标为(0,0),P2点坐标为(L1,0),根据三角形余弦公式：其中，θ是位移L1所在直线与d2所在直线的夹角；α是位移L2所在直线与d2所在直线的夹角；得P3点坐标：(x3,y3)＝(L1‑L2×cos(θ+α),L2×sin(θ+α))第三步：求取目标位置的坐标由公式(2)得到目标位置的坐标(x，y)。