Componenti del sistema Marvelmind: beacon fissi (soffitto) + beacon mobili (robot) + modem (host)
Guida dettagliata alla tecnologia di posizionamento indoor a ultrasuoni Marvelmind
Approfondisci l’architettura, il principio di funzionamento e la guida all’implementazione del sistema di posizionamento indoor a precisione centimetrica Marvelmind, basato sulla tecnologia a ultrasuoni Time-of-Flight (ToF).
Principio di funzionamento del sistema
Il sistema di posizionamento indoor Marvelmind si basa sul principio di misurazione della distanza Time-of-Flight (ToF) a ultrasuoni. I beacon fissi vengono installati sul soffitto o sulle pareti, mentre i beacon mobili (Hedgehog) vengono montati sui dispositivi o sulle persone da localizzare.
Flusso di lavoro:
- I beacon fissi emettono impulsi ultrasonici
- I beacon mobili ricevono gli ultrasuoni e misurano con precisione il tempo di volo
- Attraverso i dati di distanza di almeno 3 (2D) o 4 (3D) beacon fissi, viene calcolata la posizione precisa del beacon mobile
- I dati di posizione vengono trasmessi via radio al modem, e poi al PC o al controller del robot
L’intero processo di calcolo avviene localmente, con una latenza minima di 16 ms, senza necessità di servizi cloud.
Tipi di architettura del sistema
IA (Architettura Indipendente)
Il beacon mobile calcola autonomamente la propria posizione e invia le coordinate al dispositivo su cui è montato. Adatto a robot AGV, droni e altri dispositivi autonomi. Precisione di posizionamento ±2 cm.
NIA (Architettura Non Indipendente)
I beacon fissi emettono i segnali, la posizione viene calcolata dal modem e trasmessa. Adatto per il tracciamento di persone, asset, ecc.
MF-NIA (Architettura Non Indipendente Multi-Frequenza)
Supporta il tracciamento simultaneo di più target mobili, ognuno dei quali utilizza beacon con frequenze diverse. Adatto al tracciamento simultaneo di più carrelli elevatori o più persone.
Confronto di precisione: Ultrasuoni vs UWB vs WiFi
| Tecnologia | Precisione tipica | Prestazioni in ambiente industriale | Costo |
|---|---|---|---|
| Marvelmind a ultrasuoni | ±2 cm | Eccellente (non soggetto a interferenze metalliche) | Medio |
| UWB | ±10-30 cm (ambiente industriale) | Nella media (influenzato dall’effetto multipath dei metalli) | Alto |
| WiFi RSSI | ±1-3 m | Scarso | Basso |
| Bluetooth BLE | ±1-5 m | Scarso | Basso |
Copertura ed espansione
Area di copertura tipica di una singola sottomappa (submap):
- Posizionamento 2D: 100-400 metri quadrati
- Posizionamento 3D: a seconda dell’altezza e del numero di beacon
Tramite l’unione di più sottomappe è possibile coprire grandi magazzini, fabbriche o edifici multipiano di diverse migliaia di metri quadrati. Le sottomappe adiacenti condividono beacon per consentire transizioni senza soluzione di continuità.
Integrazione con ROS/ROS2
Marvelmind offre un supporto API completo per ROS/ROS2:
- Output delle coordinate di posizione tramite topic ROS standard
- Supporto per le trasformazioni di coordinate tf
- Compatibilità con Navigation Stack e MoveBase
- Codice di esempio in Python, C++ e C#
Interfacce hardware
- Porta seriale USB (USB-CDC)
- Porta seriale UART (TTL 3,3 V)
- I2C
- CAN (su alcuni modelli)
Risorse tecniche
- Scarica manuali tecnici, documentazione API e firmware EN
- Pagina di panoramica tecnica (in inglese)
- Dettagli sul funzionamento del sistema (in inglese)
Per assistenza tecnica in italiano, contattaci: info@marvelmind.com
📖 Documentazione tecnica
Manuale operativo completo del sistema di navigazione indoor Marvelmind (PDF):
⬇ Scarica il Manuale Operativo PDF (Inglese)
Versione originale in inglese (più aggiornata): Operating Manual PDF (English)
Per domande o supporto tecnico, invia un’email a info@marvelmind.com (accettiamo email in italiano).
📖 Documentazione in italiano
Manuale operativo completo in italiano (PDF):
⬇ Scarica il manuale in italiano PDF
Versione inglese (più recente): Operating Manual PDF (English)
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