智能机器人系统及利用射频识别定位的方法技术方案

一种智能机器人系统，包括智能设备和设置在智能设备所在环境中的记录坐标位置的参考射频识别标签；所述智能设备包括射频识别阅读器和处理器；所述射频识别阅读器包括用于接收所述参考射频识别标签的射频信号的阅读器天线、用于根据所述射频信号获取所述参考射频识别标签的坐标位置以及用于获取阅读器天线接收所述射频信号所旋转的角度的微处理器；所述处理器用于根据所述阅读器天线旋转的角度和参考射频识别标签的坐标位置确定所述智能设备的位置。上述系统，能有效减少记录坐标位置的参考射频识别标签的数量，不但能精确定位智能设备的位置，还能大大降低成本。此外，还提供一种利用射频识别定位的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人工智能领域，特别是涉及ー种。背景技木随着人工智能的发展，智能机器人技术成为国际上的研究热点，智能机器人被应用于广泛的领域如地下探測、自动巡检、家政服务等等。智能机器人为了执行目标任务，需要定位自身所在的位置。目前应用在智能机器人系统定位技术有:GPRS系统、红外定位技术、超声波定位技术、蓝牙定位技术等。其中GPRS定位系统只适用于室外,且定位精度和实时性不能令人满意；红外、超声和蓝牙定位技术容易受到外界干扰使得定位效果不理想，且造价较高。无线射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)技术是ー种新型的精度高、成本低的定位技术。 无线射频识别技术作为本世纪最有发展前途的信息技术之一，已得到全球业界的高度重视。它利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别的目的。完整的RFID系统由读写器/阅读器(Reader)、电子标签(Tag)和数据管理系统三部分组成。射频识别技术具有非接触操作、长距离识别(几厘米至几十米)、无须人工干预、无机械磨损、寿命长、可快速识别批量目标、可识别移动目标的优点，并可应用于各种油溃、灰尘污染等恶劣的环境。因此，RFID技术在智能空间、智能设备、机器人等领域的研究和应用开始普遍受到重视。很多研究中利用RFID标签进行移动设备或物品的定位。目前在利用RFID技术对携带有RFID标签的人员或物品进行室内定位吋，除了根据电磁能量分布图，由接收信号强度获得与距离有关的信息之外，最有效的方法就是在室内的待定位区域内布置大量的RFID參考标签。通常參考标签在待定位区域内形成某种拓扑结构，例如矩形结构、蜂窝状结构、三角形结构等。待定位标签是通过參考标签来定位，因此定位的精度依赖于參考标签阵列的密度。在一定范围内，參考标签的配置密度越密，定位结果的误差范围将会越小。然而，随着标签密度的増大，系统的成本将会增高，环境适应性也将降低。
技术实现思路
基于此，有必要提供ー种定位精度高且成本低的智能机器人系统。—种智能机器人系统，包括智能设备和设置在智能设备所在环境中的记录坐标位置的參考射频识别标签；所述智能设备与所述參考射频识别标签进行交互；所述智能设备包括:射频识别阅读器，包括阅读器天线和微处理器；所述阅读器天线用于接收所述參考射频识别标签的射频信号；所述微处理器用于根据所述射频信号获取所述參考射频识别标签记录的坐标位置，还用于获取所述阅读器天线接收所述參考射频识别标签的射频信号所旋转的角度；处理器，包括射频信息处理模块，用于根据所述阅读器天线旋转的角度和參考射频识别标签的坐标位置确定所述智能设备的位置。优选的，所述阅读器天线在同一时间只能接收ー个方向上的射频信号，所述阅读器天线通过旋转接收不同方向上的射频信号。优选的，所述參考射频识别标签包括第一标签、第二标签和第三标签，所述阅读器天线接收所述第一标签、第二标签和第三标签的射频信号，所述微处理器根据所述射频信号获取第一标签、第二标签和第三标签记录的坐标位置；所述微处理器还用于获取所述阅读器天线从接收所述第一标签的射频信号到接收所述第二标签的射频信号所旋转的第一角度、所述阅读器天线从接收所述第二标签的射频信号到接收所述第三标签的射频信号所旋转的第二角度；所述射频信息处理模块用于根据所述第一角度、第二角度及第ー标签、第二标签和第三标签的坐标位置计算得到所述智能设备的位置。优选的，所述的智能机器人系统，还包括设置在智能设备所在环境中的物品上的物品射频识别标签，所述物品射频识别标签记录所述物品的物品信息；所述阅读器天线还用于接收所述物品射频识别标签的射频信号。所述微处理器还用于获取所述阅读器天线从接收与所述物品射频识别标签相邻的參考射频识别标签的射频信号到接收该物品射频识别标签的射频信号所旋转的角度；所述射频信息处理模块还用于根据所述与所述物品射频识别标签相邻的參考射频识别标签的坐标位置、射频识别阅读器的坐标位置及所述角度确定该物品射频识别标签的位置信息。优选的，所述射频识别阅读器还用于根据所述射频信号获取所述物品射频识别标签记录的物品信息，所述物品信息包括物品标识和物品属性信息；所述处理器还包括:用于设置与物品标识及物品属性信息对应的任务目标信息的任务规划模块；所述智能设备还包括与所述处理器相连的用于存储与所述物品标识及物品属性信息对应的任务目标信息的数据管理模块。优选的，所述任务规划模块还用于根据所述任务目标信息、物品标签的位置信息、物品信息和智能设备的位置信息生成动作执行指令；优选的，所述系统还包括根据所述动作执行指令执行相应动作的动作执行装置。优选的，所述智能设备还包括:传感器，用于获取所述智能设备移动的距离和方向信息，并传送给所述处理器；所述处理器还包括传感器信息处理模块，用于根据所述传感器获取的智能设备移动的距离和方向信息确定智能设备移动后的位置。所述智能设备还包括:测距装置，用于检测在预定距离内是否有障碍信号，若是，则启动所述射频识别阅读器以获取智能设备的位置信息，若否，则启动所述传感器以获取智能设备的位置信息。基于此，还有必要提供ー种定位精度高且成本低的利用射频识别定位的方法。ー种利用射频识别定位的方法，包括以下步骤:在智能设备所在环境中设置多个记录坐标位置的參考射频识别标签，在智能设备上设置包括阅读器天线的射频识别阅读器；通过所述阅读器天线接收所述參考射频识别标签的射频信号并根据所述射频信号获取所述參考射频识别标签记录的坐标位置；获取所述阅读器天线接收所述參考射频识别标签的射频信号所旋转的角度；根据所述阅读器天线旋转的角度和參考射频识别标签的坐标位置确定所述智能设备的位置。优选的，所述阅读器天线在同一时间只能接收ー个方向上的射频信号，所述阅读器天线通过旋转接收不同方向上的射频信号。优选的，所述參考射频识别标签包括第一标签、第二标签和第三标签；所述方法还包括:通过阅读器天线接收所述第一标签、第二标签和第三标签的射频信号，根据所述射频信号获取所述第一标签、第二标签和第三标签的坐标位置；通过微处理器获取所述阅读器天线从接收所述第一标签的射频信号到接收所述第二标签的射频信号所旋转的第一角度、所述阅读器天线从接收所述第二标签的射频信号到接收所述第三标签的射频信号所旋转的第二角度；根据所述第一角度、第二角度及第ー标签、第二标签和第三标签的坐标位置确定所述智能设备的位置。优选的，所述方法还包括:在智能设备所在环境中的物品上设置物品射频识别标签，所述物品射频识别标签记录所述物品的物品信息；通过所述阅读器天线接收所述物品射频识别标签的射频信号；获取所述阅读器天线从接收与所述物品射频识别标签相邻的參考射频识别标签的射频信号到接收该物品射频识别标签的射频信号所旋转的角度；根据所述与所述物品射频识别标签相邻的參考射频识别标签的坐标位置、射频识别阅读器的坐标位置及所述角度确定该物品射频识别标签的位置信息。优选的，所述方法还包括:根据所述射频信号获取所述物品射频识别标签记录的物品信息；所述物品信息包括物品标识和物品属性信息；设置与物品标识及物品属性信息对应的任务目标信息，并存储所述任务目标信o优选的，所述方法还包括:根据所述任务目标信息、物品标签的位置信息、物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能机器人系统，其特征在于，包括：智能设备和设置在智能设备所在环境中的记录坐标位置的参考射频识别标签；所述智能设备与所述参考射频识别标签进行交互；所述智能设备包括：射频识别阅读器，包括阅读器天线和微处理器；所述阅读器天线用于接收所述参考射频识别标签的射频信号；所述微处理器用于根据所述射频信号获取所述参考射频识别标签记录的坐标位置，还用于获取所述阅读器天线接收所述参考射频识别标签的射频信号所旋转的角度；处理器，包括射频信息处理模块，用于根据所述阅读器天线旋转的角度和参考射频识别标签的坐标位置确定所述智能设备的位置。

【技术特征摘要】
1.种智能机器人系统，其特征在于，包括:智能设备和设置在智能设备所在环境中的记录坐标位置的參考射频识别标签；所述智能设备与所述參考射频识别标签进行交互；所述智能设备包括: 射频识别阅读器，包括阅读器天线和微处理器；所述阅读器天线用于接收所述參考射频识别标签的射频信号；所述微处理器用于根据所述射频信号获取所述參考射频识别标签记录的坐标位置，还用于获取所述阅读器天线接收所述參考射频识别标签的射频信号所旋转的角度； 处理器，包括射频信息处理模块，用于根据所述阅读器天线旋转的角度和參考射频识别标签的坐标位置确定所述智能设备的位置。2.据权利要求1所述的智能机器人系统，其特征在于，所述阅读器天线在同一时间只能接收ー个方向上的射频信号，所述阅读器天线通过旋转接收不同方向上的射频信号。3.据权利要求1所述的智能机器人系统，其特征在于，所述參考射频识别标签包括第一标签、第二标签和第三标签； 所述阅读器天线接收所述第一标签、第二标签和第三标签的射频信号，所述微处理器根据所述射频信号获取第一标签、第二标签和第三标签记录的坐标位置；所述微处理器还用于获取所述阅读器天线从接收所述第一标签的射频信号到接收所述第二标签的射频信号所旋转的第一角度、所述阅读器天线从接收所述第二标签的射频信号到接收所述第三标签的射频信号所旋转的第二角度； 所述射频信息处理模块用于根据所述第一角度、第二角度及第ー标签、第二标签和第三标签的坐标位置计算得到所述智能设备的位置。4.据权利要求1所述的智能机器人系统，其特征在于，还包括设置在智能设备所在环境中的物品上的物品射频识别 标签，所述物品射频识别标签记录所述物品的物品信息；所述阅读器天线还用于接收所述物品射频识别标签的射频信号。5.据权利要求4所述的智能机器人系统，其特征在干，所述微处理器还用于获取所述阅读器天线从接收与所述物品射频识别标签相邻的參考射频识别标签的射频信号到接收该物品射频识别标签的射频信号所旋转的角度； 所述射频信息处理模块还用于根据所述与所述物品射频识别标签相邻的參考射频识别标签的坐标位置、射频识别阅读器的坐标位置及所述角度确定该物品射频识别标签的位置信息。6.据权利要求5所述的智能机器人系统，其特征在于，所述射频识别阅读器的微处理器还用于根据所述物品射频识别标签的射频信号获取所述物品射频识别标签记录的物品信息，所述物品信息包括物品标识和物品属性信息；所述处理器还包括: 用于设置与物品标识及物品属性信息对应的任务目标信息的任务规划模块； 所述智能设备还包括与所述处理器相连的用于存储与所述物品标识及物品属性信息对应的任务目标信息的数据管理模块。7.据权利要求6所述的智能机器人系统，其特征在于，所述任务规划模块还用于根据所述任务目标信息、物品标签的位置信息、物品信息和智能设备的位置信息生成动作执ィ丁指令； 所述系统还包括根据所述动作执行指令执行相应动作的动作执行装置。8.据权利要求1所述的智能机器人系统，其特征在于，所述智能设备还包括:传感器，用于获取所述智能设备移动的距离和方向信息，并传送给所述处理器； 所述处理器还包括传感器信息处理模块，用于根据所述传感器获取的智能设备移动的距离和方向信息确定智能设备移动后的位置。9.据权利要求8所述的智能机器人系统，其特征在于，所述智...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡颖，靳海洋，张俊，张建伟，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：