CN202677194U

CN202677194U - 一种利用rfid标签的自动行走机器人定位导航装置

Info

Publication number: CN202677194U
Application number: CN 201220150546
Authority: CN
Inventors: 廖海龙
Original assignee: Individual
Current assignee: Xiamen Jingjing Automation Co Ltd
Priority date: 2012-04-11
Filing date: 2012-04-11
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2022-04-11

Abstract

本实用新型公开了一种利用RFID标签的自动行走机器人定位导航装置，包括定位系统和导航系统，所述的定位系统为纵线与横线组成的移动空间；所述的纵线与横线交叉位置上安装或设置RFID标签；所述的导航系统为自动行走设备，所述的自动行走设备包括RFID标签读取器和驱动装置，所述的RFID标签读取器设于自动行走设备底部的前部和后部；RFID标签读取器发送指令驱动驱动装置工作；所述的RFID标签读取器接到工作指令后，通过其内的天线发送射频命令实现与RFID标签的操作，同时接收RFID标签返回的数据。本实用新型具有结构简单、操作简单、成本低、实用的特点。

Description

一种利用RFID标签的自动行走机器人定位导航装置

技术领域

本实用新型涉及在自动行走机器人或自行走设备的位置定位方式领域，尤其涉及到一种利用RFID标签的自动行走机器人定位导航装置。

背景技术

目前，现在的自行走机器人或设备的定位技术中常见的有：

1)、GPS定位；GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。

2)、激光定位方式；激光是用测距来定位的，就是发射一个激光信号，根据收到从物体反射回来的信号的时间差来计算这段距离，然后根据发射激光的角度来确定物体和发射器的角度，从而得出物体与发射器的相对位置。

3)、条形码定位方式。要将按照一定规则编译出来的条形码转换成有意义的信息，需要经历扫描和译码两个过程。物体的颜色是由其反射光的类型决定的，白色物体能反射各种波长的可见光，黑色物体则吸收各种波长的可见光，所以当条形码扫描器光源发出的光在条形码上反射后，反射光照射到条码扫描器内部的光电转换器上，光电转换器根据强弱不同的反射光信号，转换成相应的电信号。根据原理的差异，扫描器可以分为光笔、CCD、激光三种。电信号输出到条码扫描器的放大电路增强信号之后，再送到整形电路将模拟信号转换成数字信号。白条、黑条的宽度不同，相应的电信号持续时间长短也不同。然后译码器通过测量脉冲数字电信号0，1的数目来判别条和空的数目。通过测量0，1信号持续的时间来判别条和空的宽度。此时所得到的数据仍然是杂乱无章的，要知道条形码所包含的信息，则需根据对应的编码规则(例如：EAN-8码)，将条形符号换成相应的数字、字符信息。最后，由计算机系统进行数据处理与管理，物品的详细信息便被识别了。

以上各定位技术在自动行走机器人或自行走设备实现过程中相对复杂，各有不同缺点：

1.GPS定位由于信号问题在室内不实用。

2.激光定位技术，设备复杂，成本高，在少数工厂中使用。

3.条码定位方式，因条码容易受污染而照成无法读取使用场合有限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种结构简单、进行平面或立体的空间定位方式、成本低、实用的新型利用RFID标签的自动行走机器人定位导航装置。

本实用新型是通过如下方式实现的：

一种利用RFID标签的自动行走机器人定位导航装置，其特征在于：包括定位系统和导航系统，

所述的定位系统为纵线1或横线2或纵线1与横线2组成的移动空间，所述的纵线1或横线2上按一定距离安装或设置RFID标签3；

所述的纵线1与横线2交叉位置上安装或设置RFID标签3；

所述的导航系统为自动行走设备4，所述的自动行走设备4包括RFID标签读取器5和驱动装置，所述的RFID标签读取器5设于自动行走设备4底部的前部和后部；RFID标签读取器5发送指令驱动驱动装置工作；所述的驱动装置设于自动行走设备4内；所述的RFID标签读取器5接到工作指令后，通过其内的天线发送射频命令实现与RFID标签3的操作，同时接收RFID标签3返回的数据。

所述的自动行走设备4包括机体9、电源组件，所述的电源组件包括电池组7、充电接口8，所述的电池组7设于机体9的底部；所述的充电接口8与电池组7相连接，且位于机体9的底部；所述的驱动装置包括驱动轮10、电机11、角度传感器12，所述的驱动轮10连接于机体9的底部，所述的电机11连接于机体9的底部，且与驱动轮10相连接；所述的角度传感器12连接于机体9的底部，且与电机11相连接；所述的机体9的前部和后部分别设有防撞开关13，所述的防撞开关13位于RFID标签读取器5的前方；所述的防撞开关13上连接有区域传感器14；所述的区域传感器14与角度传感器12相连接。

所述的自动行走设备4上设有万向轮15。

本实用新型的有益效果在于：利用RFID标签的唯一性，进行平面或立体的空间定位方式；具有成本低、使用稳定、不易出错、算法简单等优点，让自动行走机器人或自行走设备更容易推广与使用。

附图说明

图1本实用新型定位系统结构示意图；

图2本实用新型导航系统结构示意图；

图3本实用新型使用状态图。

具体实施方式

现结合附图，详述本实用新型具体实施方式：

如图1、图2所示，一种利用RFID标签的自动行走机器人定位导航装置，其特征在于：包括定位系统和导航系统，

所述的纵线1与横线2交叉位置上安装或设置RFID标签3；

所述的导航系统为自动行走设备4，所述的自动行走设备4包括RFID标签读取器5和驱动装置，所述的RFID标签读取器5设于自动行走设备4底部的前部和后部；RFID标签读取器5发送指令驱动驱动装置工作；所述的RFID标签读取器5接到工作指令后；通过其内的天线发送射频命令实现与RFID标签3的操作，同时接收RFID标签3返回的数据。

所述的自动行走设备4包括机体9、电源组件，所述的电源组件包括电池组7、充电接口8，所述的电池组7设于机体9的底部；所述的充电接口8与电池组7相连接，且位于机体9的底部；所述的驱动装置包括驱动轮10、电机11、角度传感器12，所述的驱动轮10连接于机体 9的底部，所述的电机11连接于机体9的底部，且与驱动轮10相连接；所述的角度传感器12连接于机体9的底部，且与电机11相连接；所述的机体9的前部和后部分别设有防撞开关13，所述的防撞开关13位于RFID标签读取器5的前方；所述的防撞开关13上连接有区域传感器14；所述的区域传感器14与角度传感器12相连接。

所述的自动行走设备4上设有万向轮15。

本实用新型的区域传感器14用于检测设备移动方向的前后方是否有障碍物体。

本实用新型的防撞开关13防止区域检测盲区存在障碍对设备进行保护。

RFID系统它是利用无线射频方式进行非接触双向数据通信，以达到目标识别并交换数据的目的。可用来跟踪和管理几乎所有的物理对象，在工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理、防伪及军事等众多领域都有广泛的应用前景。RFID系统一般由RFID标签读取器5和RFID标签3(或称应答器、电子标签、智能标签)及天线组成。RFID标签3又称为射频标签、应答器、数据载体；RFID标签读取器5又称为读出装置，扫描器、通讯器、读写器(取决于电子标签是否可以无线改写数据)。RFID标签3与RFID标签读取器5之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。

实施例

如图3所示，第一步、在自动行走机器人或自动行走设备4的移动空间中进行纵线1与横线2规划；

第二步、在自动行走机器人或自动行走设备4需要活动的空间中，纵线1或横线2或纵线1与横线2组成的移动空间，所述的纵线1或横线2上按一定距离安装或设置RFID标签3，如有需要在A1～J10各个交叉点全设置或安装RFID标签3。

第三步、在自动行走机器人或自动行走设备4的底部的前部与后部各安装一只RFID标签读取器5；

第四步、自动行走机器人或自动行走设备4移动过程中的定位过程，如图3所示：

一、起始位置为前部X9-Y8，后部位置为X9-Y10

二、目标位置为前部X2-Y2，后部位置为X2-Y4

三、定位方式：自动行走机器人或自动行走设备4在运行中只需要比对前、后部的RFID标签3在标签表中的的X、Y坐标的位置值即可得到当前位置。如起始位置为前部X5-Y4，后部为X6-Y6。

四、设自动行走机器人或自动行走设备4左右移动方式的控制：

1)在得到X轴坐标值后，比较当前X轴的坐标值与目标位置的X轴坐标值，如果X轴的当前位置值＞目标位置值，设自动行走机器人或自动行走设备4向右侧移动；如果X轴的当前位置值＜目标位置值，自动行走机器人或自动行走设备4向左侧移动；如果X轴的当前位置值＝目标位置值，自动行走机器人或自动行走设备4向保持当前方向。

2)在得到Y轴坐标值后，比较当前Y轴的坐标值与目标位置的Y轴坐标值，如果Y轴的当前位置值＞目标位置值，自动行走机器人或自动行走设备4向前侧移动；如果Y轴的当前位置值＜目标位置值，自动行走机器人或自动行走设备4向后侧移动；如果Y轴的当前位置值＝目标位置值，自动行走机器人或自动行走设备4向保持当前方向。

3)单自动行走机器人或自动行走设备4前部后部RFID标签读取器5的标签对应的X、Y坐标值与目标位置的X、Y坐标RFID标签3值相等时自动行走机器人或自动行走设备4停止移动。

Claims

1.一种利用RFID标签的自动行走机器人定位导航装置，其特征在于：包括定位系统和导航系统，

所述的定位系统为纵线（1）或横线（2）或纵线（1）与横线（2）组成的移动空间，所述的纵线（1）或横线（2）上按一定距离安装或设置RFID标签（3）；

所述的纵线（1）与横线（2）交叉位置上安装或设置RFID标签（3）；

所述的导航系统为自动行走设备（4），所述的自动行走设备（4）包括RFID标签读取器（5）和驱动装置，所述的RFID标签读取器（5）设于自动行走设备（4）底部的前部和后部；RFID标签读取器（5）发送指令驱动驱动装置工作；所述的RFID标签读取器（5）接到工作指令后，通过其内的天线发送射频命令实现与RFID标签（3）的操作，同时接收RFID标签（3）返回的数据。

2.根据权利要求1所述的一种利用RFID标签的自动行走机器人定位导航装置，其特征在于：所述的自动行走设备（4）包括机体（9）、电源组件，所述的电源组件包括电池组（7）、充电接口（8），所述的电池组（7）设于机体（9）的底部；所述的充电接口（8）与电池组（7）相连接，且位于机体（9）的底部；所述的驱动装置包括驱动轮（10）、电机（11）、角度传感器（12），所述的驱动轮（10）连接于机体（9）的底部，所述的电机（11）连接于机体（9）的底部，且与驱动轮（10）相连接；所述的角度传感器（12）连接于机体（9）的底部，且与电机（11）相连接；所述的机体（9）的前部和后部分别设有防撞开关（13），所述的防撞开关（13）位于RFID标签读取器（5）的前方；所述的防撞开关（13）上连接有区域传感器（14）；所述的区域传感器（14）与角度传感器（12）相连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种利用RFID标签的自动行走机器人定位导航装置，其特征在于：所述的自动行走设备（4）上设有万向轮（15）。