[发明专利]一种基于无线射频识别技术的AGV路径规划方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种AGV路径规划的方法，具体的说是一种基于无线射频识别技术的AGV路径规划方法。

背景技术

 工业运输机器人 (简称AGV：Automated Guided Vehicle)是目前普遍使用的物流搬运机器人。

AGV是以电池为动力，装有非接触导向装置的无人驾驶自动运输车，是集光、机、电、计算机于一体的高新技术，是柔性化，智能化程度极高的输送系统，其应用领域十分广泛。

射频识别（RFID）技术又称电子标签，无线射频技术是一种通信技术，可以通过无线点讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

射频识别系统通常由电子标签（射频标签）和阅读器组成。电子标签内存有一定格式的电子数据，常以此作为待识别物品的标记性信息，应用中将电子标签附着在待识别物品上作为待识别物品的电子标记。阅读器与电子标签可按约定的通讯协议互传信息，通常的情况是由阅读器向电子标签发送命令，电子标签根据收到的阅读器的指令，将内存的标识性数据传给阅读器。这种通信是在无接触的方式下，利用交变磁场或电磁场的空间耦合以及射频信号调制与解调技术实现的。

AGV路径规划是提高小车运行效率和体现小车“智能化”的关键问题。

目前现有的AGV路径规划多限于单目标点规划，即一次规划只能获取一个目标点的规划路径，如果在某一时段，同时存在多个目标点则需要进行多次规划，使得本可以用单车一次完成的任务被分割成多次来完成或需要多车同时来完成。或者单车可以同时对多个目标点进行规划，但首先执行最先收到的任务指令而不考虑移动距离，因而不必要地延长了单个AGV的移动距离，使得为了执行任务需要花费很多时间。无论采用何种方式，都降低了AGV小车的使用效率。

发明内容

针对上述的不足，本发明提供一种基于无线射频识别技术的AGV路径规划方法，旨在多目标情况下，一次完成对所有目标点的规划，并按移动距离由近及远依次运行，以提高单台AGV小车的使用效率，降低运行成本。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：基于无线射频识别技术的AGV路径规划方法，首先在沿引导轨迹一侧的地面上布置多个间隔的电子标签作为小车行驶路径上的地标，通过安装在AGV小车下方与地面电子标签同侧的阅读器读取小车的地标信息到车载控制器内，且地标与阅读器的垂直距离应保持在10mm之内。其次还包括：

定义标记标号与地标值的关系矩阵，其特点是：标记标号是人为规定的一组以1开始的连续编号,每一个地标值都有一个唯一的标记标号与之对应，矩阵的每一行对应一个标记标号，矩阵共有四列，每一行存放一个地标值；

定义路径号与路径之间的关系矩阵，其特点是：路径号是人为规定的一组从1开始的连续编号，矩阵的每一行对应一个路径号，矩阵的列数等于总的标记标号的个数加1，每一行存放一条路径，每行的第一个单元存放该行路径中标记标号的个数，剩下的单元按小车行驶的方向连续存放属于该路径的RFID标记标号，最后多出的单元位补零。路径号与路径中包含的路段数成正比，路径号越小，所包含的路段数越少，反之则越多。故路径号越小，包含的轨迹越短。其中路径由一组首尾相连的封闭路段组成，而路段表示了沿引导轨迹方向相邻两个RFID之间的轨迹长度；

定义表示每一个标记标号与每一路径所属关系的隶属矩阵，其特点是：矩阵的每一行表示一个标记标号，矩阵的每一列表示一条路径。行数按标记标号从上往下递增排列，列数按路径号从左往右递增排列，若某一标记标号包含在某一路径内，则该行该列所对的矩阵单元为1否则该行该列所对的矩阵单元为零；

定义目标站点与标记标号的关系矩阵，其特点是：矩阵的行数等于目标站点的个数，矩阵共两列，对每一行而言，第一列存放人为规定的目标站点号，第二列存放与该目标站点有对应关系的标记标号；

定义在不同路径中小车左转、右转和直行的关系矩阵，主要用于描述小车在不同路径中的转弯信息，其特点是：矩阵的行数等于总的标记标号数，每一行代表一个标记标号，矩阵的列数为路径数，其中1表示直行、2表示左转、3表示右转而0表示无效；

在首次上电，小车捕捉到初始点，将初始点作为当前点后，系统根据隶属矩阵寻找一个不等于初始点且被所有路径都包含的标记标号作为中间点后，还包括以下的步骤：

（1）、获取小车起始点和目标站点所对应的标记标号；

（2）、是否有多个目标站，若存在多个目标点，则执行第3步骤，否则执行第20步骤；