[发明专利]一种基于RFID的移动机器人位置校正方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种基于RFID的移动机器人位置校正方法、装置和移动机器人。

背景技术

目前，机器人技术正在渗透到社会的每一个角落，机器人的市场潜力巨大。我国机器人研究起步于上个世纪70年代初期，总体上与发达国家相比还存在很大的差距。此外，我国的机器人市场也有很大潜力。机器人技术已经渗入到了各行各业。

移动机器人是一种在复杂环境下工作的具有自规划、自组织、自适应能力的机器人。在移动机器人相关技术的研究中，导航定位技术是其研究核心也是实现真正智能化和完全自主移动的关键技术。导航研究的目标就是没有人的干预下使机器人有目的地移动并完成特定任务，进行特定操作。移动机器人放置在一个未知、复杂、动态的环境中。机器人对环境进行一段时间的探索后，在成本函数(例如时间、能源消耗等)最小的条件限制下，必须能够到达任意指定的位置。

移动机器人定位是确定机器人在导航环境中所处位置的过程。具体来说，是利用先验环境地图信息、机器人位置的当前估计以及传感器的观测值等输入信息，经过一定的处理和变换，产生更加准确的对机器人当前位置的估计。

在机器人的定位研究中，相对定位和绝对定位都不能很好地独自解决机器人的定位问题，因此目前主要是把这两种定位方法结合在一起使用。绝对定位包括UWB(脉冲无线电)、激光雷达、GPS(全球定位系统)、磁条和导轨等；相对定位包括里程计、惯导等。目前绝对定位UWB等存在价格过高的问题，而磁条等又对环境造成了明显的影响，相对定位累计误差随着机器人的运动会越来越大。例如，移动机器人在没有提供绝对位置的传感器辅助下的时候，单纯依靠里程计、IMU等只能提供相对参考的传感器会造成累计误差越来越大，从而造成定位误差过大。因此亟待提出一种消除相对定位累计误差的方法，既要成本经济，又要尽少的对环境造成影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对移动机器人的定位方法存在成本高或者误差大的缺陷，提供一种基于RFID的移动机器人位置校正方法、装置及移动机器人。

本发明第一方面，提供了一种基于RFID的移动机器人位置校正方法，包括以下步骤：

通过安装在移动机器人底部的至少一个RFID读卡器读取安装在行进区域路面上的RFID标签的信号；

根据读取的RFID标签信号的电子编码从预先存储的表格中查找对应的RFID标签所在位置，并根据RFID标签所在位置确定移动机器人的当前位置；

根据所述移动机器人的当前位置对移动机器人航迹推算的误差进行补偿。

在根据本发明所述的基于RFID的移动机器人位置校正方法中，所述至少一个RFID读卡器包括安装在移动机器人外壳底面交错排列的两排RFID读卡器，所述根据RFID标签所在位置确定移动机器人的当前位置为：根据读到RFID标签信号的读卡器的安装位置与移动机器人几何中心的偏移量，对RFID标签所在位置进行修正，得到移动机器人的当前位置。

在根据本发明所述的基于RFID的移动机器人位置校正方法中，所述根据RFID标签所在位置确定移动机器人的当前位置为：

(1)确定读取到RFID标签信号的RFID读卡器的序号i，根据该序号获取第i个RFID读卡器的安装位置与移动机器人几何中心的偏移量；

(2)通过以下公式计算移动机器人的当前位置(x,y)：

其中x_r和y_r分别为查找得到的RFID标签所在位置的横坐标和纵坐标，a_i和b_i分别为读到RFID标签信号的第i个RFID读卡器的安装位置与移动机器人几何中心在横轴的偏移量以及纵轴的偏移量。

在根据本发明所述的基于RFID的移动机器人位置校正方法中，所述根据RFID标签所在位置确定移动机器人的当前位置为：将RFID标签所在位置作为移动机器人的当前位置。

在根据本发明所述的基于RFID的移动机器人位置校正方法中，所述安装在行进区域路面上的RFID标签为沿垂直于移动机器人行进方向布置的至少一排RFID钉子标签，且相邻的RFID钉子标签的间距小于所述移动机器人的宽度。

本发明第二方面，提供了一种基于RFID的移动机器人位置校正装置，包括：

安装在移动机器人底部的至少一个RFID读卡器，所述至少一个RFID读卡器用于读取安装在行进区域路面上的RFID标签的信号；