21世紀(jì)以來(lái),社會(huì)的老齡化問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,很多老年人的生活得不到保障,不斷地刺激著護(hù)理行業(yè)的發(fā)展;隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,傳統(tǒng)的護(hù)理方式不斷被機(jī)器人所取代,科研人員發(fā)明了很多護(hù)理機(jī)器人。但是由于護(hù)理機(jī)器人大部分時(shí)間都是工作在室內(nèi),室內(nèi)的環(huán)境相對(duì)室外來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜,定位環(huán)境極其惡劣,因此需要具有很夠的定位精度。為了解決這一問(wèn)題,本文中通過(guò)對(duì)幾種常見(jiàn)的定位技術(shù)與UWB技術(shù)的分析與對(duì)比,提出并實(shí)現(xiàn)了基于UWB護(hù)理機(jī)器人定位系統(tǒng),經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)分析驗(yàn)證了基于UWB護(hù)理機(jī)器人定位系統(tǒng)對(duì)定位精度有明顯的提升�；赨WB護(hù)理機(jī)器人定位系統(tǒng)通過(guò)三個(gè)基站以及護(hù)理機(jī)器人上的定位標(biāo)簽,對(duì)護(hù)理機(jī)器人進(jìn)行定位。定位方案采用基于信號(hào)到達(dá)時(shí)間差的定位模型(TDOA),不需標(biāo)簽與基站之間的時(shí)鐘同步,只需三個(gè)基站的時(shí)鐘同步來(lái)獲取護(hù)理機(jī)器人上的標(biāo)簽相對(duì)于各個(gè)基站的位置信息。收集到的位置信息通過(guò)室內(nèi)局域網(wǎng)傳輸給上位機(jī)系統(tǒng),上位機(jī)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行偏最小二乘法線性回歸再通過(guò)遺傳算法和無(wú)跡卡爾曼濾波進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化得到精確地位置信息,并顯示在護(hù)理機(jī)器人定位界面,同時(shí)上位機(jī)還具有用戶管理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能。本文通過(guò)對(duì)幾種常見(jiàn)的...

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的背景及研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 UWB技術(shù)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 UWB技術(shù)國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容和章節(jié)安排
第2章 UWB技術(shù)的理論介紹與分析
    2.1 引言
    2.2 UWB技術(shù)的基本理論
        2.2.1 UWB簡(jiǎn)介
        2.2.2 UWB關(guān)鍵技術(shù)
    2.3 UWB的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用
        2.3.1 UWB技術(shù)優(yōu)勢(shì)
        2.3.2 UWB技術(shù)應(yīng)用
    2.4 本章小結(jié)
第3章 UWB定位系統(tǒng)模型及定位算法
    3.1 引言
    3.2 幾種常見(jiàn)的無(wú)線定位模型
        3.2.1 AOA定位方法
        3.2.2 RSSI定位方法
        3.2.3 TOA定位方法
        3.2.4 TDOA定位方法
        3.2.5 常見(jiàn)的無(wú)線定位方式的比較
    3.3 基于UWB的高精度定位解標(biāo)簽算法
        3.3.1 最小二乘定位算法
        3.3.2 Fang定位算法
        3.3.3 Chan定位算法
        3.3.4 泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)算法
        3.3.5 仿真分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 TDOA模型算法設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 偏最小二乘定位法
    4.3 PLS-GA算法
        4.3.1 遺傳算法簡(jiǎn)介
        4.3.2 遺傳算法基本理論
        4.3.3 PLS-GA算法及其仿真
    4.4 無(wú)跡卡爾曼濾波的原理
    4.5 PLS-GA-UKF定位原理及其仿真
    4.6 本章小結(jié)
第5章 護(hù)理機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 護(hù)理機(jī)器人的設(shè)計(jì)
        5.2.1 主控制器的設(shè)計(jì)
        5.2.2 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)
        5.2.3 供電電源的設(shè)計(jì)
        5.2.4 測(cè)距模塊的設(shè)計(jì)
        5.2.5 系統(tǒng)通信設(shè)計(jì)
    5.3 護(hù)理機(jī)器人上位機(jī)的設(shè)計(jì)
    5.4 護(hù)理機(jī)器人定位功能測(cè)試
        5.4.1 功能測(cè)試方案
        5.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3761621