CN101464942B - 无线射频识别数据的搜集装置 - Google Patents

Abstract

一种无线射频识别数据的搜集装置，包含一底座装置、一机器手臂装置以及一读取装置。机械手臂装置组设于底座装置上，读取装置组设于机械手臂装置的一端上，用以读取电子标签的数据。无线射频识别数据的搜集装置可根据电子标签的所处位置与高度，经由底座装置的移动以及调整机器手臂装置的高度，到达电子标签的位置，经由读取装置来读取电子标签的数据。

Description

无线射频识别数据的搜集装置

技术领域

本发明涉及一种移动式机器手臂装置，且特别涉及一种无线射频识别数据的搜集装置。

背景技术

无线射频辨识(Radio Frequency Identification，RFID)是利用无线射频电波自动辨识数据的系统，其系统架构由电子标签与读取器组成，利用附着于人或物的电子标签，透过读取器进行通讯。电子标签主要由IC芯片与天线所构成，在IC芯片中记录一系列资讯，可于一定有效范围内与读取器沟通，进而达到数据交换与辨识的目的。

主动式标签有效距离理论上可大于100公尺，被动式标签约为3～5公尺，虽然主动式标签有效距离较长，但由于主动式标签体积较大且价格较昂贵，因此被动式标签使用较为广泛。此外，固定式读取器虽可读取有效范围内的标签，但使用于标签分布较广的区域必须花费较高成本架设多个固定式读取器，方可涵盖所有范围。由于电子标签读取距离受周遭金属与通讯方位等限制，因此实际有效距离通常远小于上述理论距离，增加标签读取的困难性。

无线射频辨识通常用于定期查核的用途，例如仓储的货品库存盘点，必须定期读取标签，藉由人力方式读取标签除费时之外，容易遗漏标签，若货品位置过高或过低亦增加标签读取的困难性，加上有些贴有电子标签的物品可能放置于一些高温、幅射等危险场所，如经由人力的方式来读取电子标签的数据，将产生安全的虞虑。

发明内容

本发明的目的是在提供一种无线射频识别数据的搜集装置，用以解决以人力的方式来搜集无线射频识别数据的问题。

根据本发明的上述目的，提出一种无线射频识别数据的搜集装置，该搜集装置可依据所欲读取的电子标签的位置及高度，藉由底座装置移动到电子标签所处的位置，并调整机器手臂装置的高度达到电子标签所处的高度，经由读取装置进行数据的读取。

在本发明一较佳实施例中，底座装置包含一旋转平台，该旋转平台可360度旋转。底座装置可为一可程序化移动装置，该可程序化移动装置包含一微电脑装置、一蓄电装置以及一驱动装置。微电脑装置控制可程序化移动装置、旋转平台、机器手臂装置以及读取装置的动作。蓄电装置用电气地连接于可程序化移动装置、机器手臂装置以及读取装置以提供电力。驱动装置包含一第一驱动马达以及一第二驱动马达，分别经由一变速机构将其动力输出。

机器手臂装置，包含一固定座以及一手臂装置，固定座组设于底座装置，手臂装置枢接于固定座上，并经由一第一转动装置带动手臂装置转动相对于固定座转动，进而改变机器手臂装置的高度，手臂装置并包含一第四转动装置。读取装置，组设于手臂装置的第四转动装置上，第四转动装置可调整读取装置读取电子标签时的角度，以获得一读取时较佳的信号强度。

由上述本发明较佳实施例可知，应用本发明具有下列功效：

降低读取成本：使用一支手持式读取器可避免设置多个固定式读取器，既可降低设置成本，又可增加读取范围，尤其是在大规模区域使用时，更可突显其经济价值。

减少读取所需时间与人力：可设定机器人于下班或假日执行工作，大幅减少使用人工读取标签所需花费的时间与人力。

提高读取品质：不会遗漏任何标签，不论高低或任何位置，异常或无法读取的标签可回报管理系统，进而使管理人方便控管。

增加使用者安全：可使用于有安全虞率的场所(例如：高温、爆炸、辐射、倒塌、高空、坠落之虞等)。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的详细说明如下：

图1绘示依照本发明一较佳实施例的一种无线射频识别数据的搜集装置的示意图。

图2绘示为图1中的底坐装置为一种可程序化移动装置的立体图。

图3绘示为图1中的一种机械手臂装置的示意图。

图4绘示为图3中的机械手臂装置中，其中的一伸缩装置的剖面图。

图5绘示为图1中的机械手臂装置动作的示意图。

主要元件符号说明

100：搜集装置             150：旋转平台

200：底座装置             20：可程序化移动装置

202：微电脑装置           201：蓄电装置

210：第一驱动马达         203：驱动装置

211～221：变速机构        220：第二驱动马达

300：机器手臂装置         301～303：箭头

310：固定座               311：第一关节部

312：第一转动装置         313：第二关节部

314：第二转动装置         315：第三关节部

316：第三转动装置         317：第四关节部

318：第四转动装置         320：手臂装置

321～323：伸缩装置        340：夹角

400：读取装置             401：上臂

402：下臂                 410：螺杆

420：滑块                 430：驱动马达

440：变速装置             450：箭头

具体实施方式

请参照图1，其绘示依照本发明一较佳实施例的一种无线射频识别数据的搜集装置的示意图。该搜集装置100包含有一底座装置200、一机器手臂装置300以及一读取装置400。底座装置200包含有一旋转平台150，其可呈360度任意转动。机械手臂装置300组设于旋转平台150上。读取装置400组设于机械手臂装置300的一端上，用以读取电子标签的数据。

在本实施例中，底座装置200为一种可程序化移动装置加以说明，其可行走于一轨道系统或一任意支撑面上，其中可程序化移动装置可为一自走车或一人形机器人。搜集装置100可受可程序化移动装置内部程序的控制而动作，或经由有线或无线摇控的操作方式加以控制。读取装置400为一读取器(Reader)，利用电磁波传递能量与信号。

请进一步参照图2，其绘示为图1中的一种可程序化移动装置的立体图。可程序化移动装置20，包含一蓄电装置201、一微电脑装置202以及一驱动装置203。蓄电装置201用以提供搜集装置100全部电气装置所需的电力。微电脑装置202根据程序语言所撰写的程序，或经由有线或无线摇控的操作方式加以控制，进而输出信号给驱动装置203。其中驱动装置203包含一第一驱动马达210以及一第二驱动马达220，根据微电脑装置202的输出信号而动作。

在本实施例中，蓄电装置201包含有一充电装置以及一蓄电池。充电装置连接至一电源端(如一般110V或220V电源)，将其交流电源转换为直流电源，对蓄电池进行充电，或者直接对搜集装置100进行供电。微电脑装置202所采用的程序语言可为C语法或C++物件导向语法。第一驱动马达210以及第二驱动马达220为直流伺服马达，分别经由变速机构211，221将其动力输出。

当驱动装置203接收到微电脑装置202的信号后，会经由一驱动电路(图未示)转换该信号为一驱动信号，驱动信号分别控制第一驱动马达210以及一第二驱动马达220，使可程序化移动装置20可前进、后退、转弯。在本实施例中，当可程序化移动装置20行走于任意支撑面上时，利用第一驱动马达210以及第二驱动马达220同时正转，使可程序化移动装置20可前进移动；利用第一驱动马达210以及第二驱动马达220同时逆转，使可程序化移动装置20可后退移动；利用第一驱动马达210正转，而第二驱动马达220逆转，使可程序化移动装置20可右转弯移动；利用第一驱动马达210逆转，而第二驱动马达220正转，使可程序化移动装置20可左转弯移动。

请进一步参照图3，其绘示为图1中的一种机械手臂装置的示意图。机械手臂装置300包含一固定座310以及手臂装置320。手臂装置320枢接于固定座310上，并包含多个伸缩装置321，322，323。

在本实施例中，手臂装置320采用三组伸缩装置，加以说明。手臂装置320包含一第一伸缩装置321、一第二伸缩装置322以及一第三伸缩装置323。第一伸缩装置321的一端枢接于固定座310的第一关节部311，并经由一第一转动装置312带动第一关节部311转动，使得第一伸缩装置321以第一关节部311为圆心，可在小于180度的范围内转动(如箭头301所示)。

第二伸缩装置322的一端枢接于第一伸缩装置321的另一端上的第二关节部313，并经由一第二转动装置314带动第二关节部313，使得第二伸缩装置322以第二关节部313为圆心，可在小于270度的范围内转动(如箭头302所示)。第三伸缩装置323的一端枢接于第二伸缩装置322的另一端上的第三关节部315，并经由一第三转动装置316带动第三关节部315，使得第三伸缩装置323以第三关节部315为圆心，可在小于270度的范围内转动(如箭头303所示)。

读取装置400装设于第三伸缩装置323的另一端上的第四关节部317，并经由一第四转动装置318带动第四关节部317，使读取装置400可以改变其读取信号时的角度。由于读取装置400会因电子标签所处位置，为了达到读取装置400和电子标签两者的信号正交读取以获得最好的读取效果，因此藉由控制第四转动装置318来控制读取装置400读取电子标签时的角度。

每一转动装置312，314，316，318各包含一驱动马达以及一变速装置，利用驱动马达为动力源，经过变速装置，带动与各转动装置耦接的构件，透过控制驱动马达的转动，让两伸缩装置耦接处的关节部转动，使其各伸缩装置之间的夹角340变大或变小，进而使手臂装置320进行升高和降低的动作。在本发明的实施例中，驱动马达可为直流伺服马达或交流伺服马达，变速装置为一减速装置。

请进一步参照图4，其绘示为伸缩装置的剖面图。在本实施例中，每一伸缩装置321，322，323各包含有一上臂401以及一下臂402。下臂402包含有一螺杆410、一滑块420、一驱动马达430以及一变速装置440。驱动马达430耦接至变速装置440，作为动力源，经由变速装置440带动螺杆410旋转，让装设于螺杆410上的滑块420可于螺杆410上移动(移动方向如箭头450所示)，上臂401固设于滑块420，因此当滑块420的位置移动，可使上臂401与下臂402进行伸长和缩短的动作。在本发明的实施例中，驱动马达可为直流伺服马达或交流伺服马达，变速装置为一减速装置。

请进一步参照图5，其绘示为手臂装置动作的示意图。在本发明的实施例中，各转动装置312，314，316，318以及各伸缩装置321，322，323，皆受控于微电脑装置202，使机器手臂装置300可依据所需读取的电子标签的位置，加以改变其高度，以获得一较佳的读取信号。

虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

Claims (6)

1.一种无线射频识别数据的搜集装置，包含：

一底座装置，该底座装置包含：

一旋转平台，该旋转平台可360度旋转；

一机器手臂装置，设于该底座装置并包含：

一固定座，设于该底座装置；以及

一手臂装置，枢接于该固定座上，并经由一第一转动装置带动相对于该固定座转动，该手臂装置并包含一第一伸缩装置、一第二伸缩装置以及一第三伸缩装置，该第一伸缩装置的一端枢接于该固定座的一第一关节部，并经由一第一转动装置带动该第一关节部转动，该第二伸缩装置的一端枢接于该第一伸缩装置的另一端上的一第二关节部，并经由一第二转动装置带动该第二关节部，该第三伸缩装置的一端枢接于该第二伸缩装置的另一端上的一第三关节部，并经由一第三转动装置带动该第三关节部；以及

一读取装置，装设于该第三伸缩装置的另一端上的一第四关节部，其中该底座装置为一可程序化移动装置，该可程序化移动装置包含：

一微电脑装置，该微电脑装置控制该可程序化移动装置、该旋转平台、该机器手臂装置以及该读取装置的动作；以及

一蓄电装置，其用电气地连接于该可程序化移动装置、该机器手臂装置以及该读取装置以提供电力，该蓄电装置包含：

一蓄电池；以及

一充电装置，该充电装置供连接至一电源端以对该蓄电池进行充电。

2.如权利要求1所述的无线射频识别数据的搜集装置，其中该可程序化移动装置更包含一驱动装置，其包含一第一驱动马达以及一第二驱动马达，分别经由一变速机构将其动力输出。

3.如权利要求1所述的无线射频识别数据的搜集装置，其中各该伸缩装置之间由一关节部枢接，且各该伸缩装置包含一上臂以及一下臂，该上臂可伸缩地设于该下臂。

4.如权利要求3所述的无线射频识别数据的搜集装置，其中各该转动装置包含一第三驱动马达以及一第一变速装置，该第三驱动马达经由第一变速装置带动与其耦接的转动装置。

5.如权利要求4所述的无线射频识别数据的搜集装置，其中该下臂包含一螺杆、一滑块、一第四驱动马达以及一第二变速装置，该第四驱动马达耦接至该第二变速装置，该第二变速装置带动该螺杆旋转，该滑块可位移地设于该螺杆上，该上臂固设于该滑块。

6.如权利要求5所述的无线射频识别数据的搜集装置，其中该读取装置为一无线射频识别数据读取器。

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