Componentes do sistema Marvelmind: beacons fixos (teto) + beacon móvel (robô) + modem (host)
Tecnologia de posicionamento interno por ultrassom Marvelmind em detalhes
Conheça em profundidade a arquitetura, o princípio de funcionamento e o guia de implementação de engenharia do sistema de posicionamento interno com precisão centimétrica da Marvelmind, baseado na tecnologia de tempo de voo ultrassônico (ToF).
Princípio de funcionamento do sistema
O sistema de posicionamento interno Marvelmind é baseado no princípio de medição de distância por Tempo de Voo (Time-of-Flight, ToF) ultrassônico. Os beacons fixos são instalados no teto ou nas paredes, e os beacons móveis (Hedgehog) são instalados nos equipamentos ou pessoas que precisam ser localizados.
Fluxo de trabalho:
- Os beacons fixos emitem pulsos ultrassônicos
- O beacon móvel recebe o ultrassom e mede com precisão o tempo de voo
- Com os dados de distância de pelo menos 3 (2D) ou 4 (3D) beacons fixos, calcula-se a posição precisa do beacon móvel
- Os dados de posição são transmitidos por rádio ao modem e, em seguida, ao PC ou controlador do robô
Todo o processo de cálculo é feito localmente, com latência de apenas 16 ms, sem necessidade de serviços em nuvem.
Tipos de arquitetura do sistema
IA (Arquitetura Independente)
O beacon móvel calcula sua própria posição de forma independente e envia as coordenadas ao dispositivo em que está instalado. Indicado para AGVs, drones e outros dispositivos autônomos. Precisão de posição de ±2 cm.
NIA (Arquitetura Não Independente)
Os beacons fixos emitem os sinais, e a posição é calculada pelo modem e, então, transmitida. Adequado para rastreamento de pessoas, rastreamento de ativos e cenários similares.
MF-NIA (Arquitetura Não Independente Multifrequência)
Suporta o rastreamento simultâneo de vários alvos móveis, cada um usando beacons em frequências diferentes. Adequado para o rastreamento simultâneo de várias empilhadeiras ou várias pessoas.
Comparação de precisão: Ultrassom vs UWB vs WiFi
| Tecnologia | Precisão típica | Desempenho em ambiente industrial | Custo |
|---|---|---|---|
| Ultrassom Marvelmind | ±2 cm | Excelente (não sofre interferência de metais) | Médio |
| UWB | ±10-30 cm (ambiente industrial) | Regular (afetado por efeitos de múltiplos caminhos em metais) | Mais alto |
| WiFi RSSI | ±1-3 m | Ruim | Baixo |
| Bluetooth BLE | ±1-5 m | Ruim | Baixo |
Cobertura e expansão
Área de cobertura típica de um único submapa (submap):
- Posicionamento 2D: 100-400 metros quadrados
- Posicionamento 3D: depende da altura e do número de beacons
Com a união de vários submapas, é possível cobrir grandes armazéns, fábricas ou edifícios de vários andares com milhares de metros quadrados. Submapas adjacentes compartilham beacons para permitir transições sem interrupções.
Integração com ROS/ROS2
A Marvelmind oferece suporte completo via API para ROS/ROS2:
- Coordenadas de posição via tópicos ROS padrão
- Suporte a transformações de coordenadas tf
- Compatível com Navigation Stack e MoveBase
- Códigos de exemplo em Python, C++ e C#
Interfaces de hardware
- Porta serial USB (USB-CDC)
- Porta serial UART (TTL 3,3 V)
- I2C
- CAN (em alguns modelos)
Recursos técnicos
- Baixar manuais técnicos, documentação da API e firmware EN
- Página de visão geral técnica (em inglês)
- Explicação detalhada do funcionamento do sistema (em inglês)
Para suporte técnico em português, entre em contato: info@marvelmind.com
📖 Documentação técnica
Manual de operação completo do sistema de navegação interna Marvelmind (PDF):
⬇ Baixar manual de operação em PDF
Versão original em inglês (mais atualizada): Operating Manual PDF (English)
Em caso de dúvidas ou para suporte técnico, envie um e-mail para info@marvelmind.com (aceitamos e-mails em português).