【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于uwb定位，涉及一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的抓料機(jī)uwb高精度定位方法。
技術(shù)介紹
1、隨著智能制造概念的提出以及裝備無人化智能化的推進(jìn)，對各類設(shè)備的智能性與自主性的需求日益增加。在廢鋼無人化場景中，抓料機(jī)的定位準(zhǔn)確直接影響到現(xiàn)場安全以及工作效率。現(xiàn)有定位技術(shù)如gps需要使用衛(wèi)星進(jìn)行定位，且定位精度基本以m作為單位，而在廢鋼場景中，在精度上需達(dá)到cm級，此外gps受天氣以及位置影響較大，并不能夠保證定位準(zhǔn)確性；另外如地磁與wifi定位極易受到其他信號干擾，穩(wěn)定性較差。
2、超寬帶(ultra?wide?band，uwb)技術(shù)是一種無線載波通信技術(shù)。它不采用正弦載波，而是利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，具有系統(tǒng)復(fù)雜度低，發(fā)射信號功率譜密度低，對信道衰落不敏感，截獲能力低，定位精度高等優(yōu)點(diǎn)。uwb定位方法因其速率高、實(shí)時性強(qiáng)等特點(diǎn)常用于室內(nèi)定位，而其在室外環(huán)境易受干擾并衰減，并且存在大量的多徑傳播現(xiàn)象(即信號通過不同路徑到達(dá)接收器)，導(dǎo)致室外定位精度較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的抓料機(jī)uwb高精度定位方法，針對廢鋼場景環(huán)境復(fù)雜、隨機(jī)性強(qiáng)的特點(diǎn)，通過在廢鋼場景下訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行抓料機(jī)定位，減少多徑傳播與干擾和衰減所帶來的誤差，提升uwb抓料機(jī)定位準(zhǔn)確性。
2、為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
3、一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的抓料機(jī)uwb高精度定位方法，該方法包括：通過uwb基站實(shí)時接收抓料機(jī)
4、進(jìn)一步的，對于抓料機(jī)車載uwb標(biāo)簽發(fā)出的脈沖信號，設(shè)置4個uwb基站同時接收uwb脈沖信號。
5、進(jìn)一步的，4個uwb基站同時接收uwb脈沖信號后，得到脈沖信號到達(dá)各uwb基站的信號強(qiáng)度，再對信號強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行卡爾曼濾波，然后輸入所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中。
6、進(jìn)一步的，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練過程包括：uwb基站接收車載uwb標(biāo)簽發(fā)出的脈沖信號，得到信號發(fā)送至基站的信號強(qiáng)度，并作為訓(xùn)練樣本；初始化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)各項(xiàng)參數(shù)；將信號強(qiáng)度作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入，將抓料機(jī)的實(shí)際位置(x,y,z)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的期望輸出；迭代調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的參數(shù)，并判斷定位誤差是否小于設(shè)定閾值；若誤差小于設(shè)定閾值，則驗(yàn)證模型，否則繼續(xù)訓(xùn)練模型；驗(yàn)證通過后，判斷是否達(dá)到設(shè)置的迭代次數(shù)或損失函數(shù)是否收斂，若是，則輸出模型，否則繼續(xù)訓(xùn)練模型。
7、本專利技術(shù)的有益效果在于：本專利技術(shù)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型處理uwb信號進(jìn)行定位，可有效地提升定位精度，定位精度達(dá)cm級，且具備較好的穩(wěn)定性，能夠解決目前室外定位技術(shù)在廢鋼場景定位的難點(diǎn)；同時，高精度的定位與安全技術(shù)(避障、規(guī)劃等)結(jié)合，可減少事故發(fā)生，保障設(shè)備以及人員安全，有效的提升抓料機(jī)調(diào)度效率以及抓料機(jī)作業(yè)效率，提升產(chǎn)能。
8、本專利技術(shù)的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本專利技術(shù)的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本專利技術(shù)的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書來實(shí)現(xiàn)和獲得。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的抓料機(jī)UWB高精度定位方法，其特征在于：通過UWB基站實(shí)時接收抓料機(jī)車載UWB標(biāo)簽發(fā)射的UWB脈沖信號，接收的脈沖信號經(jīng)過處理后輸入訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算后得到抓料機(jī)的實(shí)時位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抓料機(jī)UWB高精度定位方法，其特征在于：設(shè)置4個UWB基站，同時接收抓料機(jī)UWB標(biāo)簽發(fā)射的UWB脈沖信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抓料機(jī)UWB高精度定位方法，其特征在于：4個UWB基站同時接收UWB脈沖信號后，得到脈沖信號到達(dá)各UWB基站的信號強(qiáng)度，再對信號強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行卡爾曼濾波，然后輸入所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抓料機(jī)UWB高精度定位方法，其特征在于：所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練過程包括：UWB基站接收車載UWB標(biāo)簽發(fā)出的脈沖信號，得到信號發(fā)送至基站的信號強(qiáng)度，并作為訓(xùn)練樣本；初始化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)各項(xiàng)參數(shù)；將信號強(qiáng)度作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入，將抓料機(jī)的實(shí)際位置(x,y,z)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的期望輸出；迭代調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的參數(shù)，并判斷定位誤差是否小于設(shè)定閾值；若誤差小于設(shè)定閾值，則驗(yàn)證模型，否則
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的抓料機(jī)uwb高精度定位方法，其特征在于：通過uwb基站實(shí)時接收抓料機(jī)車載uwb標(biāo)簽發(fā)射的uwb脈沖信號，接收的脈沖信號經(jīng)過處理后輸入訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算后得到抓料機(jī)的實(shí)時位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抓料機(jī)uwb高精度定位方法，其特征在于：設(shè)置4個uwb基站，同時接收抓料機(jī)uwb標(biāo)簽發(fā)射的uwb脈沖信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抓料機(jī)uwb高精度定位方法，其特征在于：4個uwb基站同時接收uwb脈沖信號后，得到脈沖信號到達(dá)各uwb基站的信號強(qiáng)度，再對信號強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行卡爾曼濾...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周智雍，何立，陳開，葉茂青，石清慶，
申請(專利權(quán))人：中冶賽迪技術(shù)研究中心有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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