基于RFID定位技术的AGV机器人网络路线引导方法

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1、基于RFID定位技术的AGV机器人网络路线引导方法基于RFID定位技术的AGV机器人网络路线引导方法摘要:本文提出了一种新型设计的基于射频识别(RFID)技术的定位模块，用于AGV寻迹机器人对路线编号进行识别，从而使机器人在网络路线中可以正确选取行驶路段，同时该定位模块对机器人在一些工位的停靠具有较精确的引导能力。还提出了AGV机器人在一些复杂网络路线中的路线规划和路线引导方法，为多AGV机器人的调度系统实现提供了基础。关键词：RFDI；机器人定位；AGV；网络引导；调度系统AGV(AutomatedGuidedVehicles)也被称之为无人引

2、导车，属于轮式移动机器人系统［1］。近年来，由于工厂自动化生产的需要，对无人引导车的使用越来越广泛，例如智能仓库、车间柔性制造、物流系统等，同时对AGV机器人的路径规划、群体合作、智能调度提出了一些新的要求。耍实现AGV在一些复杂网络路线的引导，准确可靠的定位较为关键，目前国内外对AGV定位方法的研究主要包括：视觉定位、超声波定位、红外定位等［2-3］。而本文将给出一种基于射频识别(RFID)技术的定位方法，相对于其他定位方法而言，射频识别技术具有较高的可靠性、准确性和快速性等优点［4］。在此基础上，我们设计的射频定位模块釆用对偶式感应识别，使其

3、具备对工位点的精确引导能力。AGV机器人在一些较为复杂网络的派遣过程当屮，需要对其进行路线的规划，并让机器人按照预定的路线行驶。这就需要机器人具备对路线编号进行识别的能力，这种对路线的识别过程也可称之为定位。在知道自己所处的路段之后，就可以在岔路时选择合适的线路，进行线路的切换，类似于铁道系统，选择合适的轨道行驶。在网络路线上对机器人的引导能力也给机器人调度系统的实现提供了支撑，从而使多机器人具备协调合作的能力。1RFID射频定位模块设计本AGV机器人采用机器视觉技术对地面铺设的线路进行识别，并具有双向引导能力，既可以止向寻迹，也可反方向寻迹。视

4、觉识别只能对单条路线进行偏距、偏角的获取，从而引导机器人进行寻迹操作。而在一些复杂的网络线路当中，还需要机器人能够对路段编号和工位进行识别，从而引导机器人进行路段选择和T位停靠。在对路段的识别当中，由于机器人存在一定的运动速度，就需要定位识别模块具有良好的动态检测能力，即机器人在运动情况下仍能准确、快速识别;对于工位的识别，一些地方对机器人的停靠具有精度的要求，这还需要定位模块具有一定的精度识别能力。为此设计了一种对偶射频定位模块，不仅加大了感应区域范围的大小，还对AGV机器人具有一定精度的位置引导能力。1.1RFID定位模块组成图1RFID定位

5、模块构成图该模块可对所有满足IS014443typeA协议的射频卡片进行识别。模块主要包括：两块射频读写器、微控制器、射频读写器两块、CAN接口、RS232接口。RS232接口用来提供射频定位模块与机器人的数据交互，将射频卡片的数据信息和位置信息传输出去。CA7数据接口可实现射频模块的多节点数据通讯，并将其接入到CAN局域网中，以实现数据的分布式收集和控制，增强了模块的可扩展性。1.2RFID定位原理该感应模块由两块射频读写器组成，每个读写模块都有一个近似圆形的感应范围，两个感应范围相交的部分为精确识别区域，可利用这个区域让机器人进行相对精确的位

6、置停靠，能满足一些丁位的精确性要求。定位模块将感应到的射频卡片所在区域发送给机器人，机器人根据卡片所在区域的引导，进行位置调整，当射频卡片处于A、B区域相交范围内时停止调整，就达到了较为精确的位置定位效果。可将两个读写模块的距离进行调整，控制A、B和交区域大小，从而实现精度的调节。同吋这种设计也将原有的识别范围扩大了近一倍，使机器人在运动吋有更多的吋间对射频卡片中的信息进行获取，增加了识别的动态性能。图2RFID定位模块感应区域图2AGV机器人的网络引导方法在一些车间当中，为AGV铺设的路线可能会成较为复杂的网状结构，出现环路等情况，因此需要一种

7、高效、快捷的网络引导方案，指导机器人的在复杂网络中的路段选取。AGV机器人的网络线路引导主要包括：车间网络地图构建、最短路径算法、机器人引导控制。2.1车间网络地图构建地图信息构建是指：将实际的路径线路图用数据方式进行描述,这样计算机够识别，从而进行运算和推理。将地图中的路段或需要调度的工位点进行编号，由于每条路段两端岔路可供选择路段是不同的，因此路段具有方向性，所以还需要要定义路段的参考正方向。如图3所示，箭头方向为路段参考止方向:图3调度地图将地图信息用邻接矩阵描述：(1)邻接矩阵反应了调度点之间的距离信息，可为最短路径算法提供距离参数。但机

8、器人的寻迹也具有方向性，邻接矩阵还不能为机器人指明从•个路段通向另一个路段的方法，因此可通过转移矩阵进行描述：(2)其中元素的绝对值为1