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UWB自动跟随技术原理与核心架构解析
UWB（Ultra Wide Band，超宽带）技术的出现，为自动跟随带来了新的突破——厘米级定位精度、亚毫秒级延迟、极强的抗多径干扰能力，使其在室内外复杂环境中均能稳定工作。2. TOF（Time of Flight） 测量信号从发送到接收的飞行时间，结合光速计算距离：图片其中：c 为光速（约 3×10⁸ m/s）tround 为信号往返时间tproc 为设备处理延迟2. 2.3 系统架构一个典型的UWB自动跟随系统由以下部分组成：图片标签（Tag）：安装在用户身上（如腰部、背包），周期性发射信号基站（Anchor）：固定在跟随设备（如机器人）或场地参考点主控MCU：运行定位算法 、编码器、激光雷达、超声波3.2 数据融合为了提高稳定性，UWB常与其他传感器结合：UWB + IMU：短时无信号时用IMU推算位置UWB + 视觉：在近距离用视觉做细跟随，UWB做长距离定位UWB + 总结与未来未来，UWB自动跟随将向低功耗、小型化、多传感融合、云端协同方向发展，并与蓝牙LE、WiFi RTT等技术融合，实现跨场景的无缝跟随。
1.3K10编辑于 2025-08-20 - 来自专栏自动跟随技术
UWB自动跟随的算法优化与功耗管理
说到UWB自动跟随，大多数人脑子里首先想到的是“厘米级定位”，但当你真的要做一个能在日常环境下稳定运行的产品时，会发现硬件只是冰山一角——算法优化和功耗管理才是让它跑得又稳又久的关键。 UWB芯片（比如DW1000/DW3000系列）在主动测距时的功耗可以达到100 mA 级别。这对一台要全天运行的跟随机器人来说，是个不小的负担。 尤其是：小型消费电子（智能行李箱、跟随购物车）电池容量有限；IMU、MCU、通信模块一起耗电；用户期望一次充电用一整天。所以，算法必须不仅精准，还得“省着用”UWB。 （2）运动预测 + 滑动窗口滤波使用 卡尔曼滤波 或 扩展卡尔曼滤波（EKF） 将 IMU、UWB 融合，预测目标位置：这样即使UWB测距间隔变大，也能平滑轨迹。 2. 硬件唤醒结合PIR传感器或蓝牙RSSI，当检测到用户接近时才唤醒UWB。3. 射频输出功率动态调节UWB发射功率越高，覆盖越远，但功耗也成倍增加。
47900编辑于 2025-09-17 - 来自专栏UWB定位
UWB跟随技术在机器人领域价值应用
若能实现智能伴随功能 —— 自主跟随主人身后、并行侧方乃至引领前行，同步完成负重运输、摄像头跟拍等任务，将大幅升级用户体验，为消费级与企业级场景拓展更多应用空间。 纯视觉方案虽具备直观感知的优势，但存在显著技术局限：摄像头易受环境遮挡形成视觉盲区；多人员场景下，若第三方介入机器人与跟随目标之间，极易引发目标丢失；且当机器人处于目标后方或侧方时，人脸识别功能完全失效 作为无线电定位领域公认的最高精度技术，UWB 的应用方式极为便捷：主人仅需随身携带一枚轻巧的 UWB 标签（如苹果AirTag防丢器、汽车钥匙的大小），或直接使用支持UWB功能的手机、手表；同时在机器人本体安装 UWB定位锚点，机器人即可通过 UWB 信号实时捕捉主人位置，实现精准、稳定的智能伴随。 此方案可以支持机器人在主人身后的有限自主跟随，但无法让机器人智能伴随在主人侧方甚至走在前方。 ▌方案二：多锚点组合式 在机身不同方位安装多个120°FOV的UWB-AOA锚点，以扩大FOV覆盖范围。
37510编辑于 2026-01-04 - 来自专栏自动跟随技术
自动跟随技术全景：UWB、视觉、激光雷达谁才是最佳方案？
自动跟随技术全景：UWB、视觉、激光雷达谁才是最佳方案？在近几年快速发展的服务机器人和智能移动设备市场中，自动跟随技术已经从“概念”逐步走向实际应用。 一、UWB：厘米级高精度的“隐形牵引绳”优势定位精度高：理论上可达到10–20cm的跟随精度。不依赖视觉环境：即使在昏暗、拥挤或遮挡严重的环境下，也能保持稳定跟随。 典型应用场景自动跟随婴儿车/轮椅（家庭、养老场景）工厂物料运输车高尔夫自动跟随球车一句话总结：UWB就像一根“看不见的绳子”，精准地把车和用户绑在一起。 没有“一刀切”的最佳方案，不同应用场景需要不同的技术组合：1.以人为核心的跟随场景（婴儿车、轮椅、行李箱）UWB+视觉融合：UWB保证定位稳定，视觉增强用户识别与避障。 2.商业零售场景（购物车、商场导览机器人）视觉为主+激光雷达辅助：视觉识别顾客，雷达保障安全避障。
50110编辑于 2025-12-09 - 来自专栏自动跟随技术
UWB 自动跟随系统中 TOF TDOA PDOA 算法原理与应用比较
在超宽带（UWB）定位与自动跟随系统中，TOF（Time of Flight）、TDOA（Time Difference of Arrival）和 PDOA（Phase Difference of Arrival ) 传播时间 Δt（单程）为： \Delta t=\frac{T_{round}}{2} 进而距离： d=c \cdot \Delta t=\frac{c}{2}\cdot [(t_{4}-t_{1}) -(t_{3}-t_{2})] 优缺点 优点 缺点 原理直接、实现相对简单；测距精度高（在良好条件下可达厘米级） 若处理延迟或回复延迟 (t3−t2) 不被精确估计，误差大；在非视距或多径环境下容易被干扰 ；单向 TOF 对时钟同步要求非常高 2. 自动跟随行李箱 使用 TOF + PDOA：TOF给出距离，PDOA给出方向，使行李箱能“斜后方跟随”、避障并贴近主人站位。 2.
1.8K10编辑于 2025-09-21 - 来自专栏自动跟随技术
UWB自动跟随的安全性与抗干扰设计：让跟随更可靠的“隐形护甲”
我们做UWB自动跟随项目的这些年，“安全性与抗干扰”绝对是新公司最容易忽视、但又最容易被客户“教育”的部分。你以为只要能定位就完事了？ 一、安全性：不只是防黑客很多人以为UWB就是个物理定位信号，黑不黑客无所谓。错！UWB系统虽然是超宽带脉冲通信，但它依旧可能被伪造、篡改甚至重放信号（Replay Attack）。 UWB + IMU融合当UWB瞬时定位失真时，用IMU短时间接管位姿估计。现实案例：在我们做自动跟随行李箱测试时，电梯里UWB直接失效，但IMU能“盲飞”几秒，保证平稳过渡。 四、现实中的“坑”与经验别把信标装在金属外壳里面见过有人把UWB标签用金属保护壳封死，结果信号强度直接掉90%。别迷信理论精度论文里说的±2cm，在仓库、商场这种环境下能有±10cm就该烧高香了。 五、小结安全性与抗干扰是UWB自动跟随真正走向商业化的必经关口。它像是设备的“隐形护甲”，平时你感受不到它的存在，但一旦缺了它，你会在第一次干扰或攻击中付出代价。
33700编辑于 2025-09-17 - 来自专栏呱牛笔记
UWB定位产品开发爬坑记录-2
确实丢包率下来了好多，还是需要有一群靠谱的伙伴； 当然软件这块也做了好多修改，丢包重试，sniffer模式的实现； 在硬件同事稳定的版本基础上，实现一个单发单收的版本，丢包率能控制在了1%以下； 问题二：待机功耗高； 2s 定位一次，5分钟的平均功耗一直在2ma左右，对比竞品2s定位一次，5分钟的平均功耗只有800微安； 功耗仪上测试了好几版，抓波形，分析工作时长；然后对比分析竞品的工作时长，找到功耗消耗长的原因，主要有几个 根据官方手册，如果工作速率在110kbps，tx的时间确实在3ms左右： 第二个：RX时间长； 对比分析，是我们的配置导致的，修改前的配置： dwt_config_t config = { 2, Used in RX only. */ }; 官方例子提供的配置： 最后功耗能降下来使用的配置： dwt_config_t config = { 2, /* Channel
64430编辑于 2023-05-02 - 来自专栏自动跟随技术
UWB自动跟随与IMU、激光雷达等多传感器融合的定位方案
如果你只用过 UWB 跟随，可能会有这样的体验：在空旷环境里，厘米级精度简直让人惊叹，但一旦进入金属货架区、地下车库、或者人群密集的展会现场，定位精度会明显下降，甚至会出现“瞬移”或“走神”。 而IMU（惯性测量单元）、激光雷达（LiDAR）、甚至视觉（Camera）可以提供额外的环境感知和姿态信息，帮助系统在UWB数据不稳定时“顶上去”，让跟随设备依然保持流畅和可靠。 这就像人走路时，既依赖眼睛（视觉/UWB）看路，也依赖内耳前庭系统（IMU）感知姿态，还会用手电筒（LiDAR）照亮黑暗区域，多重感官一起工作才不容易摔倒。2. 最终方案是——UWB 全局定位 + IMU 高频姿态 + 激光雷达障碍检测。在实际测试中，跟随误差降到了 5cm 以内，行李箱几乎像长了眼睛。5. 未来趋势我认为未来消费级 UWB 跟随设备大概率会走多传感器轻量化路线——LiDAR 可能换成低成本固态雷达，IMU 继续用 MEMS 方案，配合小型 AI 模块做动态权重调整，这样既能保证精度，又能控制成本
91311编辑于 2025-09-03 - 来自专栏呱牛笔记
白话UWB
UWB技术起源于20世纪60年代，美国军方开发UWB技术用于雷达系统等系统。随着冷战的结束，UWB技术逐渐转向民用发展，我们较熟悉的就是无线电脉冲通信。 UWB能通过无线电波使多个UWB设备在4-12英寸（10至30厘米）范围内确认相互之间的位置，可用于实现设备之间的短距离数据传输，通过UWB设备之间的测距实现定位，以感知自身的空间位置。 2、工业制造： 在工厂中，UWB超宽带定位系统可以帮助传统工厂实现数字化管理，可实时查看员工位置、在岗时间、离岗时间、移动轨迹，提高岗位巡查效率。 2. TDOA 到达时间差（Time Differenceof Arrival，TDOA）是一种利用到达时间差进行定位的方法又称为双曲线定位。 这样，通过时间戳相减，就可以得到传输时间差： Tprop = 1/2(Tround - Treply) --TWR基本公式 结合上面的图，非常好理解，得到 Tprop 飞行时间(TOF)，有了 Tprop
98120编辑于 2023-05-02 - 来自专栏嵌入式ARM和Linux
UWB入门系列1-什么是UWB？
所以，将注意力转移到了UWB技术。超宽带技术能够实时处理环境信息，如位置、移动及其与UWB设备间的距离，这些信息已精确到几厘米，这为系统增添了空间感知能力，从而将推动一系列激动人心的新应用的开发。 那么关于UWB一些基本概念和大概原理，请参考NXP公司的这篇文章。 深度解读UWB技术：厘米级安全实时定位是如何实现的？ 至于目前做的比较好的厂家，可以参考知乎上的一篇帖子： 后来Ubisense在剑桥大学实验室研究发现UWB的非载波脉冲，非常适合用来做无线电定位研究，并于2003年成立公司推出了正式的定位产品，成为UWB 解决射频部分的问题，国内的北京（高校系）、无锡（国家物联传感基地系）、成都（电子科大系）、深圳（RFID系）等公司（诸如清研、沃旭、恒高、联睿、品铂......基本都是14年以后注册成立的公司），才开始了对UWB https://www.zhihu.com/question/55503992 目前感觉NXP联合三星公司在大力推广UWB技术。后期会持续关注UWB技术，并分享相关文章。
62220编辑于 2022-08-15 UWB通讯技术
UWB（Ultra-Wideband）案例分析：基于UWB的室内定位系统 案例背景 超宽带（UWB）是一种短距离无线通信技术，具有高精度定位能力，常用于室内定位、资产跟踪和导航。 本案例实现一个简单的 UWB 室内定位系统，使用基站与移动标签（Tag）通信计算位置信息。 需求说明 定位精度：厘米级。 标签设备：通过 UWB 与基站通信，并广播自己的位置请求。 基站：多个 UWB 基站参与定位，通过三角定位算法计算标签的位置。 平台：基于 Decawave DWM1000 模块，使用 STM32 进行开发。 , 2*(y2-y1), 2*(z2-z1)]) b.append(d1**2 - d2**2 + x2**2 - x1**2 + y2**2 - y1**2 + z2**2 - z1* 总结 本案例展示了基于 UWB 的简单室内定位系统的实现，包括标签、基站和定位引擎部分。
31710编辑于 2025-08-29- 来自专栏码客
Unity2D开发入门-相机跟随
前言 相机跟随一般写在生命周期LateUpdate中 子物体 最简单，无代码，固定距离，固定视角 最简单的就是 直接 把主相机作为Player角色的子物体，并自行固定好相机的位置和角度 优点：使用方便 transform.position = player.position + _distance; } } 代码控制 平滑移动 代码控制，固定距离，固定视角，平滑阻尼移动 在官方的手册里也有推荐用此函数 来实现 平滑的相机跟随
46420编辑于 2023-07-24 - 来自专栏iRF射频前端产业观察
UWB的基础理论
本文回顾UWB用于定位的基础理论和网络拓扑结构。。。。 英文原文请参考www.qorvo.com 感谢wps自动翻译系统。
28320编辑于 2022-05-16 - 来自专栏UWB定位
UWB定位系统结构
UWB无线定位系统抽象看是由三部分组成：UWB解算中心、UWB定位基站、待测节点，下面对每一部分的工作原理作简单介绍。 UWB 解算中心视作整个UWB定位系统的大脑，是数据处理和整个的中心，也有叫做UWB定位引擎和UWB软件后台。 在实施定位时，UWB解算中心会制定利于数据采集的定位基站。待测节点是指需要确定位置信息的节点。根据系统复杂度与定位方法的不同，待测节点的工作方式分为两种：发射信号或反射信号。 当处在发射信号模式时，待测节点需要有UWB信号发射器，其主动地向已知节点发送信号，已知节点对信号进行简单的处理，将得到的定位相关信息转发给控制中心，最终得到定位坐标，缺点就是因为未知节点需要携带 UWB 又称为已知节点，是整个 UWB无线室内定位系统的主要实践者。定位基站上面集成了发射与接收信号的两种模块。
73510编辑于 2024-08-27 - 来自专栏UWB定位
大火的机器狗伴随，技术原理是如何实现？
从宇树 As2 的智能伴随深度进化，到维他动力 BoBo 的无遥控原生设计，两大新品共同印证：免遥控、高鲁棒、全天候跟随，正成为 2C 机器狗的刚需标配，行业从 “秀肌肉” 转向 “真好用”。 UWB技术起着重要作用基于 UWB 超宽带定位技术的智能跟随与自主伴随能力，如今正快速成为消费级（2C）机器狗的刚需标配。 从过去依赖手柄遥控、语音指令或复杂 APP 操作，到如今只需佩戴简易标签，机器狗就能实现精准跟随、避障随行、随身搬运，UWB 技术让四足机器人第一次拥有了低成本、高鲁棒性的 “贴身跟随” 能力。 也正因如此，智能跟随不再是可选的加分项，而是决定 2C 机器狗是否 “好用、值得买” 的核心分水岭，正在成为行业共识与产品竞争力的关键支撑。 UWB-AOA少锚点技术全迹科技推出的360°UWB‑AOA 定位感知模块，采用车规级高可靠设计，在抗干扰、稳定性、环境适应性上达到车载标准，可同时兼容高精度定位与雷达感应双重能力，一套硬件实现跟随、避障
27610编辑于 2026-02-25 - 来自专栏呱牛笔记
UWB主从站选举机制
开机上电后，即发上线通知, 只有主站回复自己的tick； 2. 如果超时20ms 没有收到主站回复的SYNC，则决定自己就是主站； 3. ,以及包括主站的tick，则同步tick，计算主站到从站的距离，如果超过400m（避免超过区域的主站交叉覆盖的情况发生），则设置自己为主,否则设置为从站； 二、定时周期同步tick： 每个站都是2s
40930编辑于 2023-05-13 - 来自专栏呱牛笔记
UWB主从站选举机制
开机上电后，即发上线通知, 只有主站回复自己的tick； 2. 如果超时20ms 没有收到主站回复的SYNC，则决定自己就是主站； 3. SYNC ,以及包括主站的tick，则同步tick，计算主站到从站的距离，如果超过400m（避免超过区域的主站交叉覆盖的情况发生），则设置自己为主,否则设置为从站； 二、定时周期同步tick： 每个站都是2s
27810编辑于 2023-10-16 - 来自专栏全栈程序员必看
简单鼠标跟随代码
效果图： html code: 1
2 10 css code: 1 body { 2 #div1 { 12 background: red; 13 } 14 15 #div2 background: green; 49 } js code 1 var divs = document.getElementsByClassName("div"); 21.6K10编辑于 2022-09-06 - 来自专栏我和未来有约会
转向行为 - 路径跟随
路径跟随这名字一听就知道要干嘛了：机车会沿着一个预定的路线行驶。虽然在地图或者游戏中，路径是以图形的形式被表示的，而在转向行为中，其不过是一系列航点。 其策略真是简单到不行。 pathIndex = 0; private double _pathThreshold = 20; public void followPath(List<Vector2D if (path.Count==0) { return; } Vector2D 首先是取得当前航点，如果航点不是一个有效2D向量，就返回，这么作就是说，即使传递一个空数组也不会报错。接着是判断，到航点间的距离是否足以切换到下一个航点，然后根据循环再判断最后一个航点索引是否归零。 void PathTest_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e) { _path = new List<Vector2D
1.2K60发布于 2018-01-16 - 来自专栏呱牛笔记
lps-node-firmware代码中uwb_tdoa_anchor2.c代码解析
https://github.com/bitcraze/lps-node-firmware代码中uwb_tdoa_anchor2.c代码解析： 根据该文件的注释，TDOA测距的实现使用的是TDMA的原理 ，所谓的TDMA,就是根据时隙决定谁来发送什么类型的数据，或者决定由谁来使用该时隙，这里uwb_tdoa_anchor2的实现就是根据slot号决定由谁来进行tdoa测距的业务实现； /* * This The slot time is of 2ms. anchor clock, and so to calculate the difference time * of arrivale of the packets at the tag. */ 这里uwb 2、TDOA测距的精度如何确定？
76820编辑于 2023-05-02
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