要找到一种在房间内准确定位移动机器人的便宜方法，目前是一项巨大的挑战。 我们都知道导航和本地化最便宜，最简单和最有用的解决方案是GPS系统。 但是当您在房屋或建筑物内使用GPS传感器时，各种障碍和干扰使GPS设备难以在室内工作。 鉴于此，我们必须忘记室内使用的GPS导航系统，并尝试其他方法。

电机编码器或步进电机不属于本主题。 它对我不起作用，因为我的机器人车轮可以高速滑动，而对于步进电机，我需要知道起始位置。 由于价格昂贵， LiDAR或Hagisonic StarGazer机器人定位系统也不属于这一主题。 这些类型的传感器提供测量精度，但成本高。 所以，我必须找到一种便宜，高效和准确的方法来精确定位我的机器人。

凭借出色的好奇心，我做了一些研究，我找到了五种在室内和大型室内空间中工作的方法。 本文探讨的所有方法都可以定位一个从随机点开始并向目标移动的机器人。

这些是方法：

1. BLE Beacon
2. AprilTags
3. WiFi SubPos
4. NFC（近场通信）
5. RFID（射频识别）

1. BLE Beacons

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BLE Beacons是一种小型设备，可以安装在墙壁，桌子等各种形状上。这些设备专为室内场所设计。 机器人可以检测BLE信标信号并计算其在两个以上信标范围内的位置并估计位置。 信标可以在单个电池充电下运行多年，这是其在其他本地化系统之前的优势之一。

至少在理论上，使用BLE信标来计算室内位置应该更容易。 机器人在短距离内接收微小的静态数据。 首先，蓝牙接收器必须识别信标。 标识由一个名为UUID的长而唯一的字符串加上两个数字值，从0-99999开始，用于信标的主要和次要数字组合。 然后是用于计算位置的数据。

数据包以n毫秒的间隔发送。 例如，间隔值可以是350ms。 幸运的是，可以针对所有信标调整此间隔。 如果您选择的间隔时间比默认时间短，则可以更快地发现信标，但会缩短电池寿命。

2. AprilTags

不同标签系列的示例

这可能是在房间中定位机器人的最便宜的方法。 您需要一个网络摄像头，一个能够运行操作系统（最好是Linux）的开发板和一个普通打印机来打印制造商。系统将读取独特的制造商并计算报告给安装在机器人上的摄像头的位置和方向。

AprilTags库使事情变得更容易。 C ++库检测任何AprilTags，为标记及其在图像中的位置提供唯一的ID。

3. WiFi SubPos

SUBPOS

可以以与BLE信标类似的方式使用WiFi定位系统。 该系统的最大缺点是外部电源，额外的设备和更多的设置成本。

由于信号比蓝牙等其他技术更强大，因此该系统覆盖的面积大于BLE信标。 这是该系统的最大优势。

SubPos是一种定位系统，设计用于GPS系统无法工作的地方。 此外，定位方法的工作方式与GPS卫星非常相似，而不是基于信号强度的WiFi定位技术。

当然，您需要启用WiFi才能确定您的机器人在地下或室内的位置。 SubPos系统使用与客户端接收信号强度并行的编码发射机信息来确定与该已知点的距离。

4. NFC（近场通信）

GoToTags NFC贴纸

NFC是RFID技术的一个专门子集，它使用无线电波来识别物品。 NFC系统在13.56MHz频率下工作，并且该技术能够使用与NFC读取器和NFC标签相同的NFC设备。 NFC技术的这一独特功能允许NFC设备进行点对点通信。

要在机房中本地化您的机器人，您必须粘贴NFC标签，当机器人看到NFC标签时，它会扫描它并确切地知道它在家中的位置。

这些NFC标签不像其他方法那样需要电源。 缺点是检测到设备时的短程。 您的机器人应距芯片约30厘米，以读取其序列号。

5. RFID（射频识别）

RFID标签样品包

有两种类型的RFID标签。 主动和被动。 有源RFID标签包括自己的电源，可为其提供长达100米的信号范围。

无源RFID标签不包含自己的电源。 标签由RFID读取器发送的电磁能激活。 无源RFID标签的缺点是信号的最低范围，大约25米。 与有源RFID标签相比，其范围要小得多。

能够在机房内定位机器人的完整系统需要诸如RFID标签，读取器，读取器控制和应用软件之类的硬件。