[0033] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明
[0034] 如图1所示,基于UWB标签的共享智能跟随及搬运系统,包括数据库服务器子系统、移动端连接子系统、智能控制跟随子系统、目标识别定位子系统;该四个子系统之间采用有线或无线方式组成通信网络。
[0035] 所述数据库服务器子系统包括总数据库服务器和子数据库服务器。子数据库服务器位于智能跟随子系统上,负责与智能手机建立连接并将智能跟随子系统的位置信息上传至总数据库服务器。总数据库服务器搭建在云服务器上,作为数据中心,用来存储各个服务器系统的位置信息,与编号相对应的服务器IP地址。
[0036] 所述移动端连接子系统为“智慧减负”APP应用,用于账户登录验证及与智能跟随子系统建立连接。连接到总数据库服务器后,通过输入智能跟随搬运装置编号,获取当前智能跟随子系统搭载的服务器IP地址,自动与其建立新的TCP连接。待结束使用后,获取智能手机的GPS位置信息传送至智能跟随子系统搭载的服务器后断开TCP连接。
[0037] 所述目标识别定位子系统安装在智能跟随搬运装置上。三个UWB基站成正三角形分布,利用已知的基站位置和UWB信标,定位移动点(移动人员)的位置,并加以收集、统计,进而实现实时定位,并将定位信息传至智能控制跟随子系统。
[0038] 智能控制跟随子系统即智能跟随装置。该装置通过检测TCP连接是否建立决定是否其启动对移动目标的检测跟踪。若检测到TCP已经建立连接,则根据获取到的实时定位信息开始对移动目标进行跟踪。
[0039] 所述数据库服务器子系统总数据库服务器搭载在阿里云平台上,智能跟随装置搭载的子系统服务器为W5500模块,所述的UWB信标及基站采用DW1000芯片,智能跟随装置采用的主控芯片为CC2650。电机驱动电路采用直流无刷电机驱动板FGHGF。
[0040] 基于UWB标签的共享智能跟随及搬运系统及方法,具体包括以下步骤:
[0041] 步骤1、获取连接信息;
[0042] 步骤2、重建及检测连接;
[0043] 步骤3、智能跟踪;
[0044] 步骤4、使用完毕上传位置信息。
[0045] 如图2所示,步骤1所述的获取连接信息具体如下:
[0046] 1.建立移动端连接子系统:
[0047] 1.1智能手机下载安装“智慧减负”APP应用;
[0048] 1.2在“智慧减负”APP应用上注册账户并绑定手机号码。
[0049] (非首次使用可跳过步骤1.1和1.2)。
[0050] 2.从数据库服务器子系统中获取数据:
[0051] 2.1通过“智慧减负”APP应用与总数据库服务器建立TCP连接,输入当前智能跟随装置编号,并确认;
[0052] 2.2“智慧减负”APP应用从总数据库服务器中获取与输入编号对应的智能跟随装置所搭载的子服务器的IP地址。
[0053] 如图3所示,步骤2所述的重建及检测连接具体如下:
[0054] 1.“智慧减负”APP应用询问是否更改连接,确认;
[0055] 2.中断智能手机与总数据库服务器的TCP连接,连接到智能跟随装置搭载的TCP服务器;
[0056] 3.智能跟随装置检测是否已经成功建立TCP连接,若成功,向APP应用返回成功状态信息并开始跟踪模式。否则返回错误状态信息并询问是否重新连接。
[0057] 如图4所示,步骤3所述的智能跟踪具体如下:
[0058] 1.移动人员携带UWB信标装置;
[0059] 2.目标识别定位子系统实现定位:
[0060] 2.1同时检测UWB信标与三个UWB基站的距离,根据三边定位算法确定移动人员的位置;
[0061] 2.2将测得的移动人员位置信息传至智能跟随装置主控芯片。
[0062] 3.智能控制跟随子系统进行跟踪:
[0063] 以小车为原点建立虚拟二维坐标系0xy,如图5.x坐标表示移动人员相对于智能跟随装置的正前方偏移的位置。在x方向上使用PID算法将x的值稳定于0,可以保证智能跟随装置能够实时的跟随移动人员转向。在此基础上,y值近似认为是移动人员距离虚拟坐标Oxy原点的距离,在y方向使用PID算法可以保证智能跟随装置以固定的距离实时跟随移动人员。
[0064] 如图6所示,步骤4所述使用完毕上传位置信息具体如下:
[0065] 1.APP确认“使用完毕”,智能跟随装置进入低功耗模式;
[0066] 2.APP通过智能手机获取当前GPS定位,传至智能跟随装置搭载的子服务器;
[0067] 3.APP断开与智能跟随装置搭载的子服务器的TCP连接,使用完毕。
[0068] 实施例1
[0069] 结合图7,以用户张三使用基于UWB标签的共享智能跟随及搬运系统为例,详细说明本发明的实施范例。
[0070] 步骤1)张三下载并安装“智慧减负”APP应用,并在“智慧减负”APP应用上注册账号、绑定手机;
[0071] 步骤2)将“智慧减负”APP应用连接到总数据库服务器,输入要使用的智能跟随装置的编号0123,点击确认;
[0072] 步骤3)“智慧减负”APP应用自动从总数据库服务器获取编号为0123对应的子服务器IP地址,弹出提示“是否建立连接”;
[0073] 步骤4)张三点击“确认”,“智慧减负”APP应用自动断开与总数据库服务器的TCP连接,建立与智能跟随装置0123子服务器的TCP连接;
[0074] 步骤6)智能跟随装置检测到TCP连接已经成功建立,开始启动跟踪模式;
[0075] 步骤7)张三携带UWB信标装置,开始行走。将三个UWB基站与UWB信标的距离信息发送至智能跟随装置主控芯片;
[0076] 步骤8)智能跟随装置主控芯片根据获取到的位置信息利用三边定位算法确定移动人员与智能跟随装置的相对位置,利用PID算法实时调整舵机角度与电机速度,实现对移动人员实时精确灵敏的跟踪;
[0077] 步骤9)张三使用完毕,点击APP上“结束使用”,智能控制跟随子系统进入低功耗的休眠模式,APP获取当前智能手机GPS位置信息传至智能跟随装置子服务器后自动断开与智能跟随装置的TCP连接;
[0078] 步骤10)总数据库服务器可以从各个智能跟随装置子服务器中获取其GPS位置,定位各个智能跟随装置,便于进行统一的调度和管理。
[0079] 本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上实施例仅是用来说明本发明,而并非作为对本发明的限定,只要在本发明的范围内,对以上实施例的变化、变形都将落在本发明的保护范围。