基于多传感器数据移动机器人导航定位系统

摘要

本发明公开了基于多传感器数据移动机器人导航定位系统，包括机器人导航定位系统、天线系统、个体机器人定位管理系统、数据纠偏管理系统、区域机器人定位管理系统、中央定位管理系统、通讯管理系统与计算机终端管理系统，所述机器人导航定位系统连接有天线系统。本发明所述的基于多传感器数据移动机器人导航定位系统，设有多传感式个体机器人定位管理系统、数据纠偏管理系统与天线系统，能够方便更好的对个体进行实时导航监控，采用多组传感模块进行监测，降低误差，还可以方便更好的对位置数据进行纠偏操作，增加导航的精确度，导航定位系统的使用性能更为优异，便于进行实时传输，位置定位更加简单，带来更好的使用前景。

说明书

技术领域

本发明涉及移动机器人导航定位领域，特别涉及基于多传感器数据移动机器人导航定位系统。

背景技术

机器人定位导航系统是一种进行定位导航的支撑系统，如今，导航定位在生活中的使用越来越重要，应用在各个领域，可以实时监测到个体的位置，导航系统的建设与发展，以应用推广和产业发展为根本目标，不仅要建成系统，更要用好系统，强调质量、安全、应用、效益，在机器人进行使用的时候需要对其进行定位管理，随着科技的不断发展，人们对于机器人定位导航系统的制造工艺要求也越来越高。

现有技术中，授权公告号为CN201810481828.1的专利公开了一种多传感器数据融合的方法及AGV导航定位装置，采用扩展卡尔曼滤波算法对多传感器数据信息进行融合，可提高系统的容错能力和数据可信度，降低数据获取成本，采用扩展卡尔曼滤波算法对系统状态测量数据进行实时跟踪预测，提高了定位精度，现有的机器人定位导航系统在使用时存在一定的弊端，首先，在进行使用的时候容易出现位置数据偏移的情况，导航定位的精确程度较差，不利于人们的使用，还有，在进行使用的时候操作较为麻烦，导航功能较为单一，不能很好的进行统计管理，给人们的使用过程带来了一定的不利影响，为此，我们提出基于多传感器数据移动机器人导航定位系统。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了基于多传感器数据移动机器人导航定位系统，能够方便更好的对个体进行实时导航监控，采用多组传感模块进行监测，降低误差，还可以方便更好的对位置数据进行纠偏操作，增加导航的精确度，导航定位系统的使用性能更为优异，便于进行实时传输，位置定位更加简单，可以有效解决背景技术中的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：基于多传感器数据移动机器人导航定位系统，包括机器人导航定位系统、天线系统、个体机器人定位管理系统、数据纠偏管理系统、区域机器人定位管理系统、中央定位管理系统、通讯管理系统与计算机终端管理系统，所述机器人导航定位系统连接有天线系统，所述天线系统连接有个体机器人定位管理系统，所述个体机器人定位管理系统连接有数据纠偏管理系统，所述数据纠偏管理系统连接有区域机器人定位管理系统，所述区域机器人定位管理系统连接有中央定位管理系统，所述中央定位管理系统连接有通讯管理系统与计算机终端管理系统。

作为一种优选的技术方案，所述机器人导航定位系统的输出端与天线系统的输入端电性连接，所述天线系统的输出端与个体机器人定位管理系统的输入端电性连接，所述个体机器人定位管理系统的输出端与数据纠偏管理系统的输入端电性连接，所述数据纠偏管理系统的输出端与区域机器人定位管理系统的输入端电性连接，所述区域机器人定位管理系统的输出端与中央定位管理系统的输入端电性连接，所述中央定位管理系统的输出端通过通讯管理系统与计算机终端管理系统的输入端电性连接。

作为一种优选的技术方案，所述个体机器人定位管理系统包括个体定位管理模块、定位芯片模块、红外传感器模块、超声波传感器模块、状态显示模块、电池管理模块、通讯报警模块、激光测距传感模块、监控传感模块，所述个体定位管理模块连接有定位芯片模块、红外传感器模块、超声波传感器模块、状态显示模块、电池管理模块、通讯报警模块、激光测距传感模块、监控传感模块。

作为一种优选的技术方案，所述数据纠偏管理系统包括移动机器人定位终端模块、多传感器数据整合模块、纠偏换算模块、纠偏轨迹管理模块、轨迹展示模块，所述移动机器人定位终端模块连接有多传感器数据整合模块，所述多传感器数据整合模块连接有纠偏换算模块，所述纠偏换算模块连接有纠偏轨迹管理模块，所述纠偏轨迹管理模块连接有轨迹展示模块。

作为一种优选的技术方案，所述天线系统包括天线模块、移动机器人定位接收模块、数据输入模块、数据转换模块、数据输出模块、中央管理模块、位置信息管理模块与电源模块，所述天线模块连接有移动机器人定位接收模块，所述移动机器人定位接收模块连接有数据输入模块，所述数据输入模块连接有数据转换模块，所述数据转换模块连接有数据输出模块，所述数据输出模块连接有中央管理模块，所述中央管理模块连接有位置信息管理模块。

作为一种优选的技术方案，所述个体定位管理模块与定位芯片模块、红外传感器模块、超声波传感器模块、状态显示模块、电池管理模块、通讯报警模块、激光测距传感模块、监控传感模块之间相互电性连接。

作为一种优选的技术方案，所述移动机器人定位终端模块的输出端与多传感器数据整合模块的输入端电性连接，所述多传感器数据整合模块的输出端与纠偏换算模块的输入端电性连接，所述纠偏换算模块的输出端与纠偏轨迹管理模块的输入端电性连接，所述纠偏轨迹管理模块的输出端与轨迹展示模块的输入端电性连接。

作为一种优选的技术方案，所述天线模块的输出端与移动机器人定位接收模块的输入端电性连接，所述移动机器人定位接收模块的输出端与数据输入模块的输入端电性连接，所述数据输入模块的输出端与数据转换模块的输入端电性连接，所述数据转换模块的输出端与数据输出模块的输入端电性连接，所述数据输出模块的输出端与中央管理模块的输入端电性连接，所述中央管理模块的输出端与位置信息管理模块的输入端电性连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了基于多传感器数据移动机器人导航定位系统，具备以下有益效果：该基于多传感器数据移动机器人导航定位系统，通过多传感式个体机器人定位管理系统、数据纠偏管理系统与天线系统，能够方便更好的对个体进行实时导航监控，采用多组传感模块进行监测，降低误差，还可以方便更好的对位置数据进行纠偏操作，增加导航的精确度，导航定位系统的使用性能更为优异，便于进行实时传输，位置定位更加简单，个体机器人定位管理系统包括个体定位管理模块、定位芯片模块、红外传感器模块、超声波传感器模块、状态显示模块、电池管理模块、通讯报警模块、激光测距传感模块、监控传感模块，数据纠偏管理系统包括移动机器人定位终端模块、多传感器数据整合模块、纠偏换算模块、纠偏轨迹管理模块、轨迹展示模块，天线系统包括天线模块、移动机器人定位接收模块、数据输入模块、数据转换模块、数据输出模块、中央管理模块、位置信息管理模块与电源模块，个体定位管理模块中采用定位芯片模块进行位置监测与导航，同时设置有多组红外传感器模块、超声波传感器模块、激光测距传感模块、监控传感模块，通过多组传感器对位置进一步进行纠偏计算操作，在数据纠偏管理系统将多组传感器的接收数据进行整合统计，采用纠偏换算模块进行计算，采用扩展卡尔曼滤波算法对多传感器数据信息进行融合，测量纠偏轨迹，进行实时跟踪预测，便于管理，显示轨迹的位置，对纠偏数据进行自动调整，增加导航系统的精确程度，整个机器人定位导航系统结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。

附图说明

图1为本发明基于多传感器数据移动机器人导航定位系统的整体结构示意图。

图2为本发明基于多传感器数据移动机器人导航定位系统中个体机器人定位管理系统的结构示意图。

图3为本发明基于多传感器数据移动机器人导航定位系统中个体定位管理模块的结构示意图。

图4为本发明基于多传感器数据移动机器人导航定位系统中数据纠偏管理系统的结构示意图。

图5为本发明基于多传感器数据移动机器人导航定位系统中天线系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如图1-3所示，基于多传感器数据移动机器人导航定位系统，包括机器人导航定位系统、天线系统、个体机器人定位管理系统、数据纠偏管理系统、区域机器人定位管理系统、中央定位管理系统、通讯管理系统与计算机终端管理系统，机器人导航定位系统连接有天线系统，天线系统连接有个体机器人定位管理系统，个体机器人定位管理系统连接有数据纠偏管理系统，数据纠偏管理系统连接有区域机器人定位管理系统，区域机器人定位管理系统连接有中央定位管理系统，中央定位管理系统连接有通讯管理系统与计算机终端管理系统；

机器人导航定位系统的输出端与天线系统的输入端电性连接，天线系统的输出端与个体机器人定位管理系统的输入端电性连接，个体机器人定位管理系统的输出端与数据纠偏管理系统的输入端电性连接，数据纠偏管理系统的输出端与区域机器人定位管理系统的输入端电性连接，区域机器人定位管理系统的输出端与中央定位管理系统的输入端电性连接，中央定位管理系统的输出端通过通讯管理系统与计算机终端管理系统的输入端电性连接；

个体机器人定位管理系统包括个体定位管理模块、定位芯片模块、红外传感器模块、超声波传感器模块、状态显示模块、电池管理模块、通讯报警模块、激光测距传感模块、监控传感模块，个体定位管理模块连接有定位芯片模块、红外传感器模块、超声波传感器模块、状态显示模块、电池管理模块、通讯报警模块、激光测距传感模块、监控传感模块；

个体定位管理模块与定位芯片模块、红外传感器模块、超声波传感器模块、状态显示模块、电池管理模块、通讯报警模块、激光测距传感模块、监控传感模块之间相互电性连接，个体定位管理模块中采用定位芯片模块进行位置监测与导航，同时设置有多组红外传感器模块、超声波传感器模块、激光测距传感模块、监控传感模块，通过多组传感器对位置进一步进行纠偏计算操作。

实施例二：

在实施例一的基础上，如图1、4所示，基于多传感器数据移动机器人导航定位系统，包括机器人导航定位系统、天线系统、个体机器人定位管理系统、数据纠偏管理系统、区域机器人定位管理系统、中央定位管理系统、通讯管理系统与计算机终端管理系统，机器人导航定位系统连接有天线系统，天线系统连接有个体机器人定位管理系统，个体机器人定位管理系统连接有数据纠偏管理系统，数据纠偏管理系统连接有区域机器人定位管理系统，区域机器人定位管理系统连接有中央定位管理系统，中央定位管理系统连接有通讯管理系统与计算机终端管理系统；

数据纠偏管理系统包括移动机器人定位终端模块、多传感器数据整合模块、纠偏换算模块、纠偏轨迹管理模块、轨迹展示模块，移动机器人定位终端模块连接有多传感器数据整合模块，多传感器数据整合模块连接有纠偏换算模块，纠偏换算模块连接有纠偏轨迹管理模块，纠偏轨迹管理模块连接有轨迹展示模块；

移动机器人定位终端模块的输出端与多传感器数据整合模块的输入端电性连接，多传感器数据整合模块的输出端与纠偏换算模块的输入端电性连接，纠偏换算模块的输出端与纠偏轨迹管理模块的输入端电性连接，纠偏轨迹管理模块的输出端与轨迹展示模块的输入端电性连接，个体定位管理模块中采用定位芯片模块进行位置监测与导航，同时设置有多组红外传感器模块、超声波传感器模块、激光测距传感模块、监控传感模块，通过多组传感器对位置进一步进行纠偏计算操作，在数据纠偏管理系统将多组传感器的接收数据进行整合统计，采用纠偏换算模块进行计算，采用扩展卡尔曼滤波算法对多传感器数据信息进行融合，测量纠偏轨迹，进行实时跟踪预测，便于管理，显示轨迹的位置。

实施例三：

在实施例二的基础上，如图1、5所示，基于多传感器数据移动机器人导航定位系统，包括机器人导航定位系统、天线系统、个体机器人定位管理系统、数据纠偏管理系统、区域机器人定位管理系统、中央定位管理系统、通讯管理系统与计算机终端管理系统，机器人导航定位系统连接有天线系统，天线系统连接有个体机器人定位管理系统，个体机器人定位管理系统连接有数据纠偏管理系统，数据纠偏管理系统连接有区域机器人定位管理系统，区域机器人定位管理系统连接有中央定位管理系统，中央定位管理系统连接有通讯管理系统与计算机终端管理系统；

天线系统包括天线模块、移动机器人定位接收模块、数据输入模块、数据转换模块、数据输出模块、中央管理模块、位置信息管理模块与电源模块，天线模块连接有移动机器人定位接收模块，移动机器人定位接收模块连接有数据输入模块，数据输入模块连接有数据转换模块，数据转换模块连接有数据输出模块，数据输出模块连接有中央管理模块，中央管理模块连接有位置信息管理模块；

天线模块的输出端与移动机器人定位接收模块的输入端电性连接，移动机器人定位接收模块的输出端与数据输入模块的输入端电性连接，数据输入模块的输出端与数据转换模块的输入端电性连接，数据转换模块的输出端与数据输出模块的输入端电性连接，数据输出模块的输出端与中央管理模块的输入端电性连接，中央管理模块的输出端与位置信息管理模块的输入端电性连接，方便进一步对个体进行位置定位导航。

工作原理：本发明包括机器人导航定位系统、天线系统、个体机器人定位管理系统、数据纠偏管理系统、区域机器人定位管理系统、中央定位管理系统、通讯管理系统与计算机终端管理系统，其中个体机器人定位管理系统包括个体定位管理模块、定位芯片模块、红外传感器模块、超声波传感器模块、状态显示模块、电池管理模块、通讯报警模块、激光测距传感模块、监控传感模块，数据纠偏管理系统包括移动机器人定位终端模块、多传感器数据整合模块、纠偏换算模块、纠偏轨迹管理模块、轨迹展示模块，天线系统包括天线模块、移动机器人定位接收模块、数据输入模块、数据转换模块、数据输出模块、中央管理模块、位置信息管理模块与电源模块，个体定位管理模块中采用定位芯片模块进行位置监测与导航，同时设置有多组红外传感器模块、超声波传感器模块、激光测距传感模块、监控传感模块，通过多组传感器对位置进一步进行纠偏计算操作，在数据纠偏管理系统将多组传感器的接收数据进行整合统计，采用纠偏换算模块进行计算，采用扩展卡尔曼滤波算法对多传感器数据信息进行融合，测量纠偏轨迹，进行实时跟踪预测，便于管理，显示轨迹的位置，对纠偏数据进行自动调整，增加导航系统的精确程度，能够方便更好的对个体进行实时导航监控，采用多组传感模块进行监测，降低误差，还可以方便更好的对位置数据进行纠偏操作，增加导航的精确度，导航定位系统的使用性能更为优异，便于进行实时传输，位置定位更加简单。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二(一号、二号)等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。