一种用于无人引导寻迹机器人的定位装置及其定位方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于无人引导寻迹机器人的定位装置，该定位模块包括电源、微控制器、n个射频读写器、RS232通讯接口和上位机,所述的n个射频读写器的串行口分别与微控制器的串行口连接，电源为微控制器供电，微控制器的异步串口通过RS232通讯接口与上位机的RS232接口连接。该定位装置可以实现机器人的精准定位。同时，还公开了该定位装置的定位方法，该定位方法简单易操作，在机器人的行走过程中，可以实现机器人的精准定位。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人引导寻迹机器人的定位装置及其定位方法
本专利技术属于机器人的射频识别领域，具体来说，涉及一种用于无人引导寻迹机器人的定位装置及其定位方法。
技术介绍
射频识别技术最早继承了雷达技术的概念。早在1948年，哈里•斯托克曼发表了“利用反射功率的通讯”奠定了射频识别（RFID）的理论基础。随后经过半个多世纪的发展，其技术也日趋成熟，也走向了标准化发展的道路。与此同时，RFID产品也是不断丰富，如有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签。成本也在不断降低，行业规模应用不断扩大。随着RFID技术的理论不断得到丰富和完善，单芯片电子标签、多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的射频识别也逐渐成为现实。传统的识别技术存在诸多弊端，如条形码识别，不仅数据量很小，而且需要将光束对准条形码，识别不够灵敏，识别时间也较长，同时条形码也容易受到破坏。如今流行的二维码虽然存储的数据量大了，但需要进行图像处理方面的运算，因此识别速度也较慢，而且对识别设备也有着很高的要求，最致命的是不能在快速移动中进行识别。RFID技术的出现恰好弥补了这些缺陷，不仅在成本方面还是在可靠性、准确性、快速性方面都更胜一筹。目前的射频识别技术一般只是对标签中的数据进行读取和写入，很难对电子标签与识别模块的相对位置进行较为精确的识别和控制。而在自动化车间物流系统中，不仅对物料的配送有着快速性和准确性的要求，而且有时还需要实现较为精确的位置控制。
技术实现思路
技术问题：本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种用于无人引导寻迹机器人的定位装置，该定位装置可以实现机器人的精准定位，同时，还提供该定位装置的定位方法，该定位方法简单易操作，在机器人的行走过程中，可以实现机器人的精准定位。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种用于无人引导寻迹机器人的定位装置，该定位模块包括电源、微控制器、n个射频读写器、RS232通讯接口和上位机,所述的n个射频读写器的串行口分别与微控制器的串行口连接，电源为微控制器供电，微控制器的异步串口通过RS232通讯接口与上位机的RS232接口连接；n为正偶数。进一步，所述的用于无人引导寻迹机器人的定位装置，还包括状态指示模块，状态指示模块与微控制器连接。进一步，所述的用于无人引导寻迹机器人的定位装置，还包括CAN通讯接口。CAN通讯接口与微控制器的CAN控制器外设端口连接。一种上述的用于无人引导寻迹机器人的定位装置的定位方法，该定位方法包括以下步骤：步骤10）设置机器人定位区域，每个射频读写器对应一个感应区域，各个射频读写器对应的感应区域之间有一个相交区域，该相交区域中存在每个射频读写器对应的部分感应区域，该相交区域为机器人定位区域；步骤20）各个射频读写器感应其对应的感应区域中是否存在射频标签，如果每个射频读写器都感应到射频标签，则进入步骤50），如果不是全部射频读写器都感应到射频标签，则进入步骤30）；步骤30）射频读写器获取位于感应区域中的射频标签中的工位编号，并传递给微控制器，微控制器通过RS232通讯接口将射频标签中的工位编号和射频标签所处的感应区域传递给上位机，上位机接收该信息后进行分析处理，根据当前射频标签所处的感应区域向机器人发出移动指令，机器人接收该移动指令后自动行走，待机器人移动一个控制周期后停止移动，进入步骤40）；步骤40）每个射频读写器感应其对应的感应区域中是否存在射频标签，如果每个射频读写器都感应到射频标签，则进入步骤50）；如果不是全部射频读写器都感应到射频标签，则返回步骤30），直至每个射频读写器都感应到射频标签；步骤50）每个射频读写器获取位于各自对应的感应区域中的射频标签中的工位编号，并传递给微控制器，微控制器通过RS232通讯接口将所有的工位编号和定位成功标志传递给上位机，上位机接收该信息后进行分析处理，显示该机器人的位置，并启动蜂咛器和LED指示灯，提示定位成功。进一步，所述的步骤10）中，调节各个射频读写器之间距离，改变相交区域的大小。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的技术方案可以实现机器人的精准定位。本专利技术的技术方案不仅能对电子射频标签进行数据读取，同时还采用了对偶射频读取识别方法，只要调节射频读写器之间的距离，就可对识别精度进行调节，使其用于自动化生产过程当中。该装置具有良好的动态识别性能，机器人在快速运动过程中依然能够正常读取射频卡的存储信息，以获得当前机器人的工位，路段等信息，然后引导机器人进行精确的位置停靠。另外，本专利技术的技术方案，采用了对偶射频读取识别方式，不仅识别精度可调，而且可使识别范围扩大。感应区域内的射频标签反应灵敏，识别的速度快，能够在很短时间内获取到数据，因此在移动的过程中仍然能正常识别，感应区域的获取可以引导机器人进行精确位置停靠。同时，对标签内的数据可以随路段随时进行修改，存储的数据也不容易受到破坏，具有良好的安全性和可靠性。该定位装置还包括CAN通讯接口，使得模块还具有可扩展性，也可应用到其他领域当中。本专利技术应用广泛，不仅可运用于车间物流系统无人引导寻迹机器人（AGV机器人）的工位的精确定位，还可运用于公交运营系统、物料管理，门禁控制等领域。附图说明图1是本专利技术的定位方法的流程框图。图2是本专利技术实施例1的结构框图。图3是本专利技术实施例1的对偶识别原理图。图4是本专利技术实施例2的结构框图。图5是本专利技术实施例2的对偶识别原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术的技术方案，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。本专利技术是一种用于无人引导寻迹机器人的定位装置，包括电源、微控制器、n个射频读写器、RS232通讯接口和上位机,所述的n个射频读写器的串行口分别与微控制器的串行口连接，电源为微控制器供电，微控制器的异步串口通过RS232通讯接口与上位机的RS232接口连接；n为正偶数。作为优选，所述的n为2或4。进一步，所述的用于无人引导寻迹机器人的定位装置，还包括状态指示模块，状态指示模块与微控制器连接。当无人引导寻迹机器人进入相交区域，实现精准定位后，状态指示模块发出信号，告之外界。所述的状态指示模块为LED指示灯、蜂咛器中的任意一种或两种。LED指示灯与微控制器连接，蜂咛器与微控制器连接。进一步，所述的用于无人引导寻迹机器人的定位装置，还包括CAN通讯接口。CAN通讯接口与微控制器的CAN控制器外设端口连接。设置CAN通讯接口为微控制器的CAN协议外设提供保护和短路保护。CAN通讯接口可使用TJA1050T芯片，并使用120欧姆电阻进行阻抗匹配。CAN通讯接口的作用主要是方便以后装置组网使用，做功能性扩展。如图1所示，上述的用于无人引导寻迹机器人的定位装置的定位方法，包括以下步骤：步骤10）设置机器人定位区域，每个射频读写器对应一个感应区域，各个射频读写器对应的感应区域之间有一个相交区域，该相交区域中存在每个射频读写器对应的部分感应区域，该相交区域为机器人定位区域；步骤20）各个射频读写器感应其对应的感应区域中是否存在射频标签，如果每个射频读写器都感应到射频标签，则进入步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于无人引导寻迹机器人的定位装置，其特征在于，该定位模块包括电源、微控制器、n个射频读写器、RS232通讯接口和上位机,所述的n个射频读写器的串行口分别与微控制器的串行口连接，电源为微控制器供电，微控制器的异步串口通过RS232通讯接口与上位机的RS232接口连接；n为正偶数。

【技术特征摘要】
1.一种用于无人引导寻迹机器人的定位装置的定位方法，其特征在于，该定位方法包括以下步骤：步骤10）设置机器人定位区域，每个射频读写器对应一个感应区域，各个射频读写器对应的感应区域之间有一个相交区域，该相交区域中存在每个射频读写器对应的部分感应区域，该相交区域为机器人定位区域；步骤20）各个射频读写器感应其对应的感应区域中是否存在射频标签，如果每个射频读写器都感应到射频标签，则进入步骤50），如果不是全部射频读写器都感应到射频标签，则进入步骤30）；步骤30）射频读写器获取位于感应区域中的射频标签中的工位编号，并传递给微控制器，微控制器通过RS232通讯接口将射频标签中的工位编号和射频标签所处的感应区域传递给上位机，上位机接收射频标签中的工位编号和射频标签所处的感应区域后进行分析处理，根据当前射频标签所处的感应区域向机器人发出移动指令，机器人接收该移动指令后自动行走，待机器人移动一个控制周期后停止移动，进入步骤40）；步骤40）每个射频读写器感应其对...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴松，杨文军，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32