本實用新型屬于機器人定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低功耗的機器人協(xié)同定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，在機器人的參與作業(yè)及營救過程中，機器人定位監(jiān)測系統(tǒng)的引入可以很大程度的保障人員的安全，在作業(yè)營救過程中，迫切需要利用定位監(jiān)測系統(tǒng)全天候?qū)Τ鋈胱鳂I(yè)現(xiàn)場的機器人進行實時自動跟蹤，以便隨時掌握每個機器人在作業(yè)現(xiàn)場的位置分布情況。

但是，在以前生產(chǎn)的一些作業(yè)機器人往往不具有定位功能，如果要實現(xiàn)定位功能只能更換掉這些設(shè)備，成本高，又或者，為了節(jié)省成本，一些現(xiàn)在生產(chǎn)的設(shè)備就沒有定位芯片，造成了定位功能的缺失。除此之外，若是在每一個機器人上裝載定位裝置，尤其是需要精準定位的作業(yè)環(huán)境中，需要價格較高的定位芯片，這無疑需要大量資金的投入，在整個作業(yè)過程中，定位部分就消耗了大量的能源，大大降低了機器人的有效作業(yè)時間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種低功耗的機器人協(xié)同定位系統(tǒng)。為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關(guān)鍵／重要組成元素或描繪這些實施例的保護范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現(xiàn)一些概念，以此作為后面的詳細說明的序言。

本實用新型采用如下技術(shù)方案：

在一些可選的實施例中，提供一種機器人協(xié)同定位系統(tǒng)，包括：主位機器人及若干與所述主位機器人相互通信的次位機器人，所述主位機器人上設(shè)置DW1000定位芯片、主位微控制單元、主位ZigBee模塊、通信喚醒模塊、判斷模塊、測量主位機器人與次位機器人之間距離的超聲波測距裝置，所述次位機器人上設(shè)置次位微控制單元及用于獲取所述主位機器人發(fā)送的位置信息的次位ZigBee模塊；

所述判斷模塊與所述超聲波測距裝置的輸出接口連接，用于根據(jù)所述超聲波測距裝置接收到的回波信號判斷次位機器人是否進入有效定位范圍；

所述主位微控制單元的輸入接口連接有所述判斷模塊，所述主位微控制單元的輸出接口連接有所述通信喚醒模塊及所述主位ZigBee模塊，所述主位微控制單元用于根據(jù)所述判斷模塊輸出的判斷結(jié)果控制所述通信喚醒模塊啟動所述主位ZigBee模塊，從而將所述DW1000定位芯片獲取的位置信息通過所述主位ZigBee模塊發(fā)送至所述次位機器人。

在一些可選的實施例中，所述主位機器人上還設(shè)置與所述超聲波測距裝置連接的紅外線探測器，所述次位機器人還設(shè)置紅外輻射裝置，當所述紅外線探測器探測到所述次位機器人所輻射的紅外能量時，所述紅外線探測器喚醒所述超聲波測距裝置進行測距。

在一些可選的實施例中，所述主位機器人上還設(shè)置有依次連接在所述超聲波測距裝置輸出接口的信號放大電路和濾波電路，所述信號放大電路用于對所述超聲波測距裝置接收的回波信號進行放大，所述濾波電路用于對所述超聲波測距裝置接收的回波信號進行濾波。

在一些可選的實施例中，所述主位機器人上還設(shè)置有電源模塊，所述電源模塊為所述DW1000定位芯片、主位微控制單元、主位ZigBee模塊、通信喚醒模塊、判斷模塊、超聲波測距裝置及紅外線探測器供電。

在一些可選的實施例中，所述次位機器人上還設(shè)置檢測裝置及存儲模塊，所述檢測裝置用于對所述次位機器人所處周圍環(huán)境進行監(jiān)測，包括：攝像機、溫濕度傳感器、氣體傳感器、PM2.5傳感器、TVOC傳感器及CO2傳感器，所述存儲模塊用于存儲所述檢測裝置所獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

在一些可選的實施例中，所述主位機器人上還設(shè)置用于顯示所述主位機器人所在位置以及所述主位機器人與所述次位機器人之間的距離的顯示器。

本實用新型所帶來的有益效果：主位機器人獲取位置信息后，將位置信息共享至位于主位機器人有效定位范圍內(nèi)且不具備有定位功能的次位機器人，從而實現(xiàn)對不具備有定位功能的老舊作業(yè)機器人進行定位；采用階梯喚醒各個功能模塊的方式，當主位機器人檢測到次位機器人并且所述次位機器人進入有效定位范圍內(nèi)時，才共享位置信息，不僅降低定位系統(tǒng)的功耗而且避免將位置信息分享至較遠的次位機器人，從而提高次位機器人的定位精度，除此之外，還提升了整體的定位精度。

為了上述以及相關(guān)的目的，一個或多個實施例包括后面將詳細說明并在權(quán)利要求中特別指出的特征。下面的說明以及附圖詳細說明某些示例性方面，并且其指示的僅僅是各個實施例的原則可以利用的各種方式中的一些方式。其它的益處和新穎性特征將隨著下面的詳細說明結(jié)合附圖考慮而變得明顯，所公開的實施例是要包括所有這些方面以及它們的等同。

附圖說明

圖1是本實用新型機器人協(xié)同定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下描述和附圖充分地示出本發(fā)明的具體實施方案，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`它們。其他實施方案可以包括結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電氣的、過程的以及其他的改變。實施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨的部件和功能是可選的，并且操作的順序可以變化。一些實施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實施方案的部分和特征。本發(fā)明的實施方案的范圍包括權(quán)利要求書的整個范圍，以及權(quán)利要求書的所有可獲得的等同物。

如圖1所示，在一些說明性的實施例中，提供一種機器人協(xié)同定位系統(tǒng)，包括：通過無線通訊連接的主位機器人及若干次位機器人，主位機器人與次位機器人相互通信，協(xié)同定位，即實現(xiàn)主位機器人實時的將位置信息共享至次位機器人，彌補次位機器人不具備定位功能的空白。

其中，主位機器人上設(shè)置有DW1000定位芯片1、主位微控制單元2、主位ZigBee模塊3、通信喚醒模塊4、判斷模塊5、超聲波測距裝置6及紅外線探測器7；次位機器人上設(shè)置有次位微控制單元8、次位ZigBee模塊9及紅外輻射裝置10。

紅外線探測器7用于探測主位機器人附近是否存在次位機器人，當攜帶紅外輻射裝置10的次位機器人到達主位機器人附近時，主位機器人上的紅外線探測器7探測到次位機器人所輻射的紅外能量，此時，紅外線探測器7喚醒超聲波測距裝置6進行測距。超聲波測距裝置6與紅外線探測器7的輸出接口連接，用于測量主位機器人與處于主位機器人附近的次位機器人之間的距離，超聲波測距裝置6被喚醒后開始工作，將測量的距離數(shù)據(jù)傳輸至判斷模塊5。判斷模塊5與超聲波測距裝置6的輸出接口連接，用于根據(jù)超聲波測距裝置6接收到的回波信號判斷次位機器人是否進入有效定位范圍，有效定位范圍為預先所設(shè)定的數(shù)值，為1m。當判斷模塊判斷出次位機器人與主位機器人的直線距離小于1m時，傳輸一信號至主位微控制單元2，此時才可以共享位置信息，避免將位置信息分享至較遠的次位機器人，從而提高次位機器人的定位精度。在一些說明性的實施例中，所述主位機器人上還設(shè)置有信號放大電路和濾波電路，信號放大電路和濾波電路依次連接在超聲波測距裝置6的輸出接口，信號放大電路用于對超聲波測距裝置6接收的回波信號進行放大，濾波電路用于對超聲波測距裝置6接收的回波信號進行濾波，進行放大和濾波處理后的信號再傳輸至判斷模塊5，提升判斷模塊6的判斷的準確度。

主位微控制單元2的輸入接口連接判斷模塊5，主位微控制單元的輸出接口連接通信喚醒模塊4及主位ZigBee模塊3。當主位微控制單元2接收到判斷模塊5發(fā)送的信號后，根據(jù)判斷模塊5輸出的判斷結(jié)果控制通信喚醒模塊4啟動主位ZigBee模塊3。主位ZigBee模塊3被啟動后，主位微控制單元2控制主位ZigBee模塊3將DW1000定位芯片1獲取的位置信息通過主位ZigBee模塊3發(fā)送至次位機器人，完成位置信息的共享。

次位機器人上的次位微控制單元8控制次位ZigBee模塊9獲取所述主位機器人發(fā)送的位置信息。不僅實現(xiàn)對不具備有定位功能的老舊作業(yè)機器人進行定位的功能，而且采用階梯喚醒各個功能模塊的方式，不僅降低定位系統(tǒng)的功耗還提升了整體的定位精度。

在一些說明性的實施例中，主位機器人上還設(shè)置有電源模塊，電源模塊為DW1000定位芯片1、主位微控制單元2、主位ZigBee模塊3、通信喚醒模塊4、判斷模塊5、超聲波測距裝置6及紅外線探測器7供電。

在一些說明性的實施例中，所述次位機器人上還設(shè)置檢測裝置11及存儲模塊12，檢測裝置11用于對次位機器人所處周圍環(huán)境進行監(jiān)測，包括：攝像機、溫濕度傳感器、氣體傳感器、PM2.5傳感器、TVOC傳感器及CO2傳感器，存儲模塊12用于存儲檢測裝置11所獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)，存儲模塊12采用Flash存儲芯片。檢測裝置11設(shè)置在數(shù)量較多的次位機器人上，不僅可以降低主位機器人的工作壓力，而且增大采集面積和采集數(shù)據(jù)的準確度。

在一些說明性的實施例中，所述主位機器人上還設(shè)置用于顯示主位機器人所在位置以及主位機器人與次位機器人之間的距離的顯示器。

上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所做的改變，修飾，替代，組合，簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。