一、 产品概述
RoomAPS，是一款基于光同步超声波技术的毫米级室内绝对定位系统。通过部署于天花板的基站网络，为机器人、AGV等移动设备提供全局、无累积误差的精确坐标，从根本上解决了相对定位技术的漂移问题。 我们的目标是打造成一套机器人使用的“室内GPS”终极解决方案。
二、 产品特性
定位精度高：定位误差稳定控制在±4mm以内（在科学严谨的测量安装和理想使用环境下，可以达到±1mm以内的定位精度）。
绝对坐标定位：每次定位都是通过全局坐标运算获得，没有累积误差，没有数据漂移。
方位角度测定：可用于复杂电磁环境下的方位角度测定。通过在车头和车尾各装一个定位接收模块，计算两坐标点连线可获得方位角度。
数据频率高：定位数据刷新在10~20Hz之间，满足机器人、AGV等高速移动的需求。
抗干扰能力强：环境光、电磁环境、运动物体等对系统工作影响较小，稳定可靠。
无运动部件：没有运动噪音，维护工作量少。
结构小巧美观：易安装，适用范围广。
接口简洁易集成：完善的配套支持软件，简洁的数据输出，让软硬件工程师都能快速上手。
三、 系统组成
系统由四部分组成：RoomAPS定位基站网络、RoomAPS定位接收模块、RoomAPS信道编码器、以及配套支持软件。
RoomAPS定位基站网，由在定位区域天花板均匀分布的若干定位基站组成。天花板层高2m~20m范围。
3.1 RoomAPS定位基站：
高60mm，直径115mm，重量123g。供电电压12-24v，电流20~300mA。
RoomAPS定位基站的安装密度，和层高有较大关系。因为定位接收设备是以90~120度束射角往天花板发射信号，要完成三点定位，信号照射范围内就必须包括3个及以上的定位基站，所以从几何分析上可知层高越高，定位基站可以安装得越稀疏。从实践经验上讲，定位基站的纵横密度值和层高值接近为最佳，在这种情况下，定位设备通常可以覆盖到5到7个定位基站，从而获得比较高的定位精度。通常来说覆盖基站越多，精准度越高，在成本不敏感的情况下，可适当增加基站密度。
RoomAPS定位基站不仅可以安装在天花板上，还可以安装在能够被信号照射到的墙壁上。在不同高度位置安装定位基站，对提高定位精度更加有益。尤其是在3D定位的场合，更需要在不同高度安装定位基站。
RoomAPS定位基站输入的是12~24v直流电源。一般来说，可以和家里安装led节能灯一样，普通220v交流电接个12v整流器，整流器的输出连接在定位基站电源输入上即可。
RoomAPS定位基站的参数配置尤其方便。定位基站安装好并通电后，电脑直接无线方式连接到定位基站，就可进行参数配置。
3.2 RoomAPS定位接收模块：
主机模块：由24v供电，定位接收模块按设定刷新频率（10~20Hz）通过串口给上位机输出定位数据。可按客户实际需求定制主机的体积大小，外观可定制。
定位发射头：定位值锚定的坐标点，是定位发射头的大圆孔平面中心。定位发射头，应垂直向上安装且不能有遮挡物，尺寸大小为24mm*32mm。数据同步光为940nm的不可见红外线光，无运动部件。
3.3 信道编码器
信道编码器由24v供电，每个信道编码器的管理范围为半径150米左右。
信道编码器功能是：
1、 为定位场所的各定位设备分配定位信道（即定位时间片段），避免定位设备同时向定位基站发射定位请求而造成信号冲突。它能够根据定位设备分布位置，为各个定位设备提供尽可能多的定位信道，以保障各定位设备都有较优的定位刷新频率。--这个功能和火锅店取号、排队、喊号入场，有点神似。
2、 为导航软件或地图软件传递场所内各定位设备的位置信息，以便系统更好的管理和调度。
3、 为定位设备传递环境信息。如通过自带的温湿度探头，将采集到的温湿度传递给定位设备，使定位设备能对超声波速度进行精确修正。
3.4 配套支持软件
RoomAPS定位基站配置软件（必备）：无线方式配置基站设备的各基础信息，如基站编号、基站坐标等。
RoomAPS自主导航配置软件（选用）：根据基站坐标数据和环境因素，预设机器人站点、路径线段等信息，机器人能够根据这些信息实现自主导航，RoomPAS自主导航配置软件能实时展现机器人在地图中的位置，以及指挥机器人以特定方式到达某个目标点。我们免费向客户提供机器人端自主导航的c语言代码示例。
四、 系统部署
4.1 RoomAPS定位基站网部署
1、 规划定位区域范围，选点方便测量的全局坐标原点x/y/z。
2、 规划定位基站安装点，为了美观和便于测量基站坐标，尽量做到横平竖直、间距相等。实践经验得出，定位基站的间距值建议和层高值相当。
3、 将各定位基站设备，分别安装到规划的基站安装点，并连接好电源线。
4、 编排好各定位基站的编号，逐一测量出各定位基站安装点的x/y/z精确坐标，精确的基站坐标测量至关重要，直接影响到后面的定位数据精度。
5、 检查无误后，开启基站电源。
6、在笔记本电脑或平板电脑上安装“RoomAPS定位基站配置软件”，并串口连接一套定位接收模块，然后走到各基站下方，软件上搜索到基站后，逐一配置各基站的参数：基站编号、基站x/y/z坐标。
7、基站参数配置完成后，即可通过定位接收模块开始您的定位工作。
8、定位基站的状态灯提示：RoomAPS定位基站设备在启动时，蓝色指示灯会长亮，直到启动完成后熄灭；正常工作状态下，蓝色指示灯每5秒闪烁一次；收到定位信号请求时，蓝色指示灯会闪烁一次。通过指示灯状态，可以判断出基站的电源及工作状态。
4.2 RoomAPS定位接收模块部署
定位发射头：需垂直向上安装，且无遮挡物。建议安装在机器人的顶部位置。为了数据直观和减少运算量，在安装水平面上，最优选是安装在机器人的平面运动中心，次优选安装在机器人正前方或正后方，但是，即便安装在其他位置也不会对精度有影响。
主机模块：可以安装在机器人上任意位置。主机模块通过串口连接到机器人控制器，在接通24v电源后，以定位发射头为锚点的定位数据就会源源不断地发送给机器人控制器。如果主机模块是安装在机器人内部，且机器人外壳为密闭金属结构，请使用外接天线以确保无线信号良好。
4.3 RoomAPS信道编码器部署
主机模块：安装在室内任意位置，如墙壁上等。接通24v电源后，即可自行工作。
温湿度探头：安装在空气暴露并远离热源的位置，能正确感知环境温度和干湿度即可。
注：每个信道编码器的管理范围为半径150米左右，超过时需增加信道编码器的安装。
五、 数据接口
串口波特率：115200bps。
定位数据输出方式：自动。
定位数据格式：[APSp1@p2Dp3#p4Xp5Y]。其中p1为定位接收模块编号，p2为接收到信号的定位基站数量，p3为最近基站编号，p4为定位坐标x值，p5为定位坐标y值。 可能你会奇怪，最近基站编号这个参数有啥用，其实是在多楼层应用的时候，用于判断当前机器人在哪一层。例如一栋宾馆，房间都差不多，机器人在各层行走，获得的x/y坐标可能都是一样的，但是通过对各楼层设置不一样的基站编号，机器人知道了离自己最近基站编号，掐指一算就能知道自己到底在哪一层。
参数设置：
AT+High=xxx;用于设置定位发射头与地面的高度，单位mm；
AT+Rate=xxx;用于设置定位数据刷新频率，单位Hz，范围5~20Hz，默认值10Hz，设置值为5的整数倍。
六、 使用场景
工业物流： AGV、自主装卸机器人。
商业服务： 服务接待机器人、导览导购机器人，营销互动机器人，杂物清理机器人。
公共安全与医疗： 安防巡逻机器人，医疗辅助机器人。
家庭生活： 家庭管家机器人（杂物清理、清扫、物品递送），陪伴交互机器人。
七、选择RoomAPS的理由
1、 RoomAPS的定位精度±4毫米、定位频率20Hz，为行业顶尖水准。而现在3D激光扫描雷达和深度相机的SLAM算法定位精度在10厘米~30厘米之间，定位频率在2~10Hz之间。
2、 RoomAPS的定位接收模块价格极具颠覆性，定价才一百多元钱。与现在机器人定位用的3D激光扫描雷达动辄上万的价格相比，九牛一毛。
3、 RoomAPS的定位接收模块直接输出定位坐标，应用开发极为简便。而3D激光扫描雷达需要SLAM算法做点云分析，有开发难度，且需要庞大的算力支持。
4、 RoomAPS和卫星定位原理相似，相当于建立一套私有的室内GPS系统。采用三点定位方式，而非SLAM的相对定位，绝对位置定位，没有运算漂移。
5、 RoomAPS还可输出当前定位基站编号，在多层空间时，上位机可据此获得机器人的当前楼层等信息。
6、 RoomAPS的整个系统无运动部件、无声光污染，简单耐用。
7、 RoomAPS的定位基站，能够给所有安装了定位接收模块的各类机器人提供定位服务。就如：安装一盏公用电灯，就能让所有机器人都丢掉手里那枝昂贵的手电筒。
8、 RoomAPS定位基站的安装，如同安装灯泡一样，简单方便。安装方式上，有筒灯式安装、抱箍式安装、卡座式安装，以适应不同的安装环境。