导语:露天基建工地巡检机器人,对高精度位置信息、稳定指北航向有着很高的业务要求。部分整机设备已经搭载 IMU 姿态单元,但 IMU 航向依靠积分运算,长时间运行会产生明显漂移,无法满足现场作业。维特智能针对该场景,提供 WTRTK-982 高精度定位定向模块,在客户已有 IMU 的硬件基础上,实现机器人厘米级定位输出与稳定航向解算。下文将从合作背景、实际应用、方案优势还原整个项目过程。

一、客户背景

1.1 客户简介

合作企业属于基建施工运维服务商,业务涵盖大型基础设施建设、工地现场安全管控、智能化巡检服务,项目落地遍布国内多个省市,作业场景包含路桥施工现场、隧道、矿山工地等。

1.2 客户应用和痛点

客户自研露天工地巡检机器人,需要实现高精度定位与稳定指北定向,用于现场巡检作业。项目推进过程中遇到两大核心难点:

  • 普通 GNSS 只能达到米级定位效果,难以实现巡检路径重复复现,异常隐患点位标记误差大,不利于施工追溯和现场安全管理。
  • 机器人整机已经配置 IMU,可以输出俯仰、横滚姿态,但航向依靠陀螺仪积分,长时间运行误差不断累积,造成机器人导航路线发生偏移。

项目初期我方优先推荐 WTRTK‑4GAC 一体化方案,该型号集成双天线定位定向 + 内置 IMU。客户评估后表示设备本身已经自带 IMU,不需要重复姿态单元,核心诉求仅补齐定位与指北能力。据此调整方案,选用 WTRTK‑982,该模块无内置 IMU,专注 RTK 定位与双天线定向解算,配置精简,性价比更优,用于完成巡检机器人厘米级定位以及航向输出。

1.3 项目当前阶段

项目处于功能验证阶段。客户已经完成模块和机器人主控之间的联调,正在开展工地实地场景测试验证。

1.4 预期用量

现阶段以样机测试验证为主;若实地测试全部通过,后续将跟随巡检机器人整机批量落地,部署到多处基建项目现场。

下面是客户需求与方案选型的整体流程:

客户自研露天工地巡检机器人

核心诉求

高精度定位

稳定指北航向

普通 GNSS 仅米级精度,不满足

已有 IMU,但航向积分漂移

推荐 WTRTK-4GAC 一体化方案

客户评估

设备已自带 IMU,无需重复姿态单元

选用 WTRTK-982(无内置 IMU)

RTK 厘米级定位 + 双天线定向解算

满足巡检定位与指北需求

二、客户使用详情

2.1 项目背景

客户研发的巡检机器人,主要投入矿区、路桥建设工地,自主完成路线巡检、设备状态核查、安全隐患排查工作,对定位精度、航向稳定性有着硬性指标。整机现有六轴 IMU 可以输出姿态数据,但航向角随运行时间漂移,不能满足长时间巡检的指北需求。

选型阶段,一体化 WTRTK‑4GAC 因自带 IMU 存在功能冗余,不符合客户硬件现状。WTRTK‑982 采用和芯星通 NebulasIV GNSS SoC 芯片,支持全系统全频点片上 RTK 以及双天线定向解算,刚好匹配客户 “已有姿态,只需要定位 + 指北” 的诉求。
客户希望借助这套模块,实现巡检路径可复现、风险点位精准标记、航向稳定输出,提升基建工地巡检的自动化、数字化水平。

2.2 是如何使用

  • 使用环境:WTRTK‑982 布置在巡检机器人机身内部腔体内;作业为露天基建工地,存在土石路面颠簸、建筑物与工程机械遮挡、夏季高温暴晒等工况;模块工作温度‑40℃~+85℃,适配户外恶劣条件。采用 RTK 差分解决普通 GNSS 精度不足;依靠双天线直接解算航向,不依赖 IMU 积分,规避长时间航向漂移问题(行业通用做法)。
  • 安装方式:模块水平摆放,标签朝上;两根 GNSS 天线沿着机器人前进纵轴前后布置,前天线布置车头、后天线布置车尾,天线连线对齐行进方向。基础工作要求天线间距≥20cm;想要达到 0.1° 航向精度,建议天线间距≥1 米,严格按照产品手册完成布设(行业通用做法)。
  • 连接方式:通过 UART(TTL)接口对接机器人主控板;直流 5V 供电;默认波特率 115200bps,输出 NMEA 0183 标准协议的定位、定向数据,接口定义参考产品规格书(行业通用做法)。
  • 数据用途:模块输出 RTK 厘米级位置与双天线解算得到的航向数据,给到机器人系统,用于自主导航、航向校正、巡检点位标记、全局路径规划。

2.3 使用情况

  • 精度表现:RTK 进入固定解后可输出厘米级定位;当天线间距≥1 米,双天线定向航向精度可达 0.1°,满足基建巡检定位、指北指标。
  • 稳定性表现:双天线直接解算航向,不靠陀螺仪积分,长期运行不会产生航向累积漂移;模块内置抗干扰单元,工地复杂电磁环境下数据输出稳定。
  • 客户反馈:客户认可模块精简硬件配置与定向性能,正在推进现场实地测试,评价:“我们已经有 IMU 了,982 刚好补齐了定向需求,集成也比较方便”。

2.4 问题反馈

测试过程客户咨询 WTRTK‑982 三轴姿态输出能力。技术人员说明该模块仅输出俯仰与航向,不输出横滚姿态,完整三轴姿态需要搭配外部 IMU。客户设备本身已经自带 IMU,该点不影响整体方案落地;同时向客户交付控制指令协议、上位机操作指引,协助快速集成调试。

下面是 WTRTK-982 在巡检机器人上的数据链路与工作流程:

硬件部署

前天线(车头)

后天线(车尾)

WTRTK-982 模块

UART(TTL)接口

机器人主控板

自主导航

航向校正

巡检点位标记

全局路径规划

三、维特智能方案特点

  1. RTK 厘米级定位 + 双天线定向,聚焦指北核心需求
    WTRTK‑982 基于和芯星通 NebulasIV GNSS SoC 芯片,接收北斗、GPS、GLONASS、Galileo 多系统卫星信号,片上完成 RTK 与双天线定向解算。RTK 固定解实现厘米级定位;天线间距 ≥1 米条件下航向精度 0.1°。该型号不内置 IMU,区别于一体化 WTRTK‑4GAC,针对已经自备姿态单元的整机做精简配置,消除功能冗余,控制整体物料成本。
  2. 小型化模块化,适配机器人狭小内部空间
    模块尺寸仅 26×38mm,体积小巧,便于布置在机器人有限腔体。同时支持 Type‑C 调试口与 6Pin UART 两套接口,兼顾研发调试和整机集成;典型工作电流 220mA,低功耗特性适配机器人电池供电,不会过度消耗整机电源。
  3. 工业级硬件性能,适配基建复杂工地
    工作温度 ‑40℃~+85℃;自带天线检测、天线短路保护,内置抗干扰电路。可以承受工地高温暴晒、路面振动、复杂电磁干扰,为巡检机器人持续输出可靠定位定向数据源。

下面是维特智能方案的核心优势总结:

WTRTK-982 方案优势

RTK 厘米级定位 + 双天线定向

小型化模块化设计

工业级硬件性能

聚焦指北核心需求

消除功能冗余

26×38mm 小巧体积

Type-C + 6Pin UART 双接口

工作温度 -40℃~+85℃

抗干扰、天线保护

四、结语

WTRTK‑982 在基建巡检机器人项目中的落地,体现项目选型需要充分结合客户已有硬件条件,按需匹配产品,避免功能冗余。WTRTK‑982 以厘米级 RTK 定位、双天线直接解算航向、紧凑小型化硬件,精准匹配客户已有 IMU、仅需定位指北的差异化需求。未来维特智能期待和更多基建、智能机器人研发企业开展合作,用硬件产品与配套技术服务解决各类现场实际工况。

Logo

DAMO开发者矩阵,由阿里巴巴达摩院和中国互联网协会联合发起,致力于探讨最前沿的技术趋势与应用成果,搭建高质量的交流与分享平台,推动技术创新与产业应用链接,围绕“人工智能与新型计算”构建开放共享的开发者生态。

更多推荐