CN204287974U - 基于rfid的近距离自主跟随式装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于RFID的近距离自主跟随式装置，包括一可自由行走的底座，其关键在于：所述底座上安装有一升降机构，该升降机构的上端连接有RFID识别机构，该RFID识别机构包括一程控马达，在该程控马达的中心轴上固定有一个三棱形的安装柱，在所述安装柱的每个侧面上安装有一RFID读卡器。其显著效果是：采用多个RFID读卡器读取数据，可以更容易对跟随的人与物实施辨别，有效的提高了跟随的准确性；采用万向轮机构可以自由的旋转，准确的向任意方向运动；不易受到诸如环境、气候、光照等因素的影响，适用于各种环境下的跟随。
Description
技术领域
本实用新型涉及到自主跟随机器人技术领域，具体地说，是一种基于RFID的近距离自主跟随式装置。
背景技术
目前在移动机器人上应用较多的识别定位技术主要有超声、激光、红外测距等距离传感器定位、电磁传感定位、卫星定位(GPS)等。这些定位方法都会受到诸如环境、气候、光照等因素的影响，使用范围受到限制。
RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)技术是近年来兴起的一门自动识别技术，与传统的条形码系统、接触式IC卡等不同，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境，RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。因此被广泛使用于移动机器人的定位。
然而，现有的基于RFID的移动机器人通常只采用一个RFID读卡器识别目标发出的射频信号，如中国专利CN 203038111U公开的一种基于RFID的室内机器人定位与导航系统，这就使得机器人往往出现跟随错误或者跟丢等情况，实用性不佳。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种基于RFID的近距离自主跟随式装置，该装置扫描范围宽，识别准确性高，适用于各种环境。
为达到上述目的，本实用新型表述一种基于RFID的近距离自主跟随式装置，包括一可自由行走的底座，其关键在于：所述底座上安装有一升降机构，该升降机构的上端连接有RFID识别机构，该RFID识别机构包括一程控马达，在该程控马达的中心轴上固定有一个三棱形的安装柱，在所述安装柱的每个侧面上安装有一RFID读卡器。
本装置通过在三棱形的安装柱的每个侧面上安装RFID读卡器，使得其相较于传统的跟随装置扫描范围更宽，识别准确性更高；通过程控马达控制RFID识别机构转动，实现跟随目标的精确定位；设置升降机构并根据跟随目标调节RFID识别机构的高度，使得本装置更容易获取跟随目标发出的信号。
更进一步的，所述底座的下方设置有驱动轮与从动轮，所述底座的内部设置有行进驱动装置与转向驱动装置，所述驱动轮与行进驱动装置连接，所述从动轮与转向驱动装置连接。
采用上述结构，使得本装置能够准确的向跟随目标移动。
更进一步的，所述驱动轮与从动轮的个数均为两个，且所述从动轮为万向轮。
上述轮式机构可以360°自由旋转，可以使得本装置能够准确的向任意方向随意运动。
更进一步的，在所述底座的侧面均匀分布有多个红外传感器。
设置多个红外传感器一是可以起到避障的作用，二是能够测量本装置与目标物之间的距离，从而控制两者保持在最佳距离。
更进一步的，在所述升降机构上还设置有语音识别机构。
设置语音识别机构，是本装置能够识别跟随者的语音指令，如“停止”“跟着我”“向XX方向走”等，使得本装置使用更加方便。
更进一步的，所述升降机构采用电动推杆，该电动推杆的底部与所述底座连接，所述电动推杆的伸缩杆与所述RFID识别机构连接。
本实用新型的显著效果是：
准确性高：采用多个RFID读卡器读取数据，可以从多个方向对跟随的人与物实施辨别，有效的提高了跟随的准确性；
方向性好：采用万向轮结构可以自由的旋转，准确的向任意方向运动；
避障性好：采用多个红外传感器测量，扫描范围宽阔，当遇到障碍物时，更有利于本装置对障碍物的避让，让行动更加自由；
使用方便：通过语音识别机构识别跟随者的语音指令，控制更加方便；
应用范围广：不易受到诸如环境、气候、光照等因素的影响，适用于各种环境下的跟随。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是RFID识别机构的工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。
如图1-图2所示，一种基于RFID的近距离自主跟随式装置，包括一可自由行走的底座1，所述底座1上安装有一升降机构2，在所述升降机构2上还设置有语音识别机构5，该升降机构2的上端连接有RFID识别机构3，该RFID识别机构3包括一程控马达，在该程控马达的中心轴上固定有一个三棱形的安装柱，在程控马达的驱动下，安装柱可以旋转，在所述安装柱的每个侧面上安装有一RFID读卡器，在所述底座1的侧面均匀分布有多个红外传感器4。
本例中，所述底座1的下方设置有驱动轮与从动轮，所述底座1的内部设置有行进驱动装置与转向驱动装置，所述驱动轮与行进驱动装置连接，所述从动轮与转向驱动装置连接。
作为优选，所述驱动轮与从动轮的个数均为两个，且所述从动轮为万向轮。
作为优选，所述升降机构2采用电动推杆，该电动推杆的底部与所述底座1连接，所述电动推杆的伸缩杆与所述RFID识别机构3连接。
如图3所示，本方案的定位识别原理为：
所述RFID识别机构3由所述程控马达带动向逆时针(或顺时针)方向旋转，旋转速度的快慢决定定位的快慢；
由于RFID识别机构3采用三棱形的安装柱，在识别过程中无论三面中哪一面有目标RFID标签的读取信号，都会存在读取盲区；
因此，根据旋转后哪一个盲区能够识别到正确的ID信号，即可得出跟随目标的准确位置，即假设RFID识别机构3旋转XX～YY°角度得到正确的ID信号，则偏移角为(YY-XX)/2°的前方就是跟随目标。
在实施过程中，可以将底座1设置为载物台，可以实现机场或商场等环境下各种物件的跟随搬运。
Claims (6)
1.一种基于RFID的近距离自主跟随式装置，包括一可自由行走的底座(1)，其特征在于：所述底座(1)上安装有一升降机构(2)，该升降机构(2)的上端连接有RFID识别机构(3)，该RFID识别机构(3)包括一程控马达，在该程控马达的中心轴上固定有一个三棱形的安装柱，在所述安装柱的每个侧面上安装有一RFID读卡器。
2.根据权利要求1所述的基于RFID的近距离自主跟随式装置，其特征在于：所述底座(1)的下方设置有驱动轮与从动轮，所述底座(1)的内部设置有行进驱动装置与转向驱动装置，所述驱动轮与行进驱动装置连接，所述从动轮与转向驱动装置连接。
3.根据权利要求2所述的基于RFID的近距离自主跟随式装置，其特征在于：所述驱动轮与从动轮的个数均为两个，且所述从动轮为万向轮。
4.根据权利要求1所述的基于RFID的近距离自主跟随式装置，其特征在于：在所述底座(1)的侧面均匀分布有多个红外传感器(4)。
5.根据权利要求1所述的基于RFID的近距离自主跟随式装置，其特征在于：在所述升降机构(2)上还设置有语音识别机构(5)。
6.根据权利要求1所述的基于RFID的近距离自主跟随式装置，其特征在于：所述升降机构(2)采用电动推杆，该电动推杆的底部与所述底座(1)连接，所述电动推杆的伸缩杆与所述RFID识别机构(3)连接。
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2014
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