基于UWB的自主跟随行李箱的设计

发布时间：2025-03-01 11:25

　　 针对机场,商场,酒店等平坦开阔地区,设计一款基于UWB的自主跟随行李箱,通过UWB基站与UWB标签实现行李箱的定位,依据位置信息决定行李箱的运动转向。STM32处理器控制行李箱电机的启停与转速,从而实现行李箱的自主跟随。实验结果表明,基于UWB的自主跟随行李箱,在较为开阔的地面上,可以选择让行李箱跟随主人行走;即使是在有少量障碍物的平地上且与标签距离较近的情况下,也可较好地跟随。

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【部分图文】：

图1 双边双向测距发示意图

2.1跟随行李箱边长检测原理自主跟随行李箱测量基站与标签的算法采用的双边双向测距法(DS-TWR),具体以基站0与标签1为例，基站0首先向标签1发出一个数据包，并记录下发包时刻T1，标签1收到数据包后，记下收包时刻T2。之后标签1等待Treply时刻，在T3(T3=T2+Tr....

图2 跟随原理图

首先将基站1与基站2固定在底座同一水平线上，两基站之间距离为30厘米，基站0固定在基站1与基站2水平线上中垂线上，具体如图2所示。由双边测距算法可求出基站1与标签1的距离c与基站2与标签1的雨里b，以及基站0与标签1的距离d。

图3 跟随行李箱设计

控制器STM32F103RCT6主要控制小车的运动与基站之间的信息交互，12V锂电池为整个行李箱系统提供动力来源，UWB模块进行双向双边检测，提供给控制器位置参数，如图3所示。3.3软件结构

图4 运动控制程序流程图

行李箱运动控制程序如图7所示，电源开始供电后，先进行所有硬件模块的初始化，初始化后进入判断程序，判断程序通过基站与标签检测的双边长度，计算出角度θ与角度α的大小进行判断，若角度θ-角度α>给定范围值,则发送融合指令“L”，即左转指令，若角度θ-角度α<给定范围值,则发送融合指令“....

本文编号：4034509