基于已知坐标射频标签的无人车巡线方法、系统和无人车技术方案

本发明专利技术涉及自动导航技术领域，具体涉及一种基于已知坐标射频标签的无人车巡线方法、系统和无人车。其中自动巡线方法包括：在待巡线路径上设置多个具有唯一编号的射频标签，每个射频标签关联有一个数字坐标，通过设置在无人车前端的多个探测天线实时探测出位于无人车前方的射频标签及其编号，根据探测出的射频标签的编号和预设的射频标签排列顺序确认路径上下一个待经过的目标标签，根据多个探测天线与目标标签之间的信号强度确认当前的行进方向，控制无人车沿着所述行进方向经过该目标标签，以此完成巡线。该方法采用射频标签体积小，容易布置且成本低，同时采用射频标签探测技术，不受光线或者GPS信号强度的限制，可以应用在多种环境下。

Method, system and unmanned vehicle line patrol based on known coordinates RFID tag

【技术实现步骤摘要】
基于已知坐标射频标签的无人车巡线方法、系统和无人车
本专利技术涉及自动导航
，具体涉及一种基于已知坐标射频标签的无人车巡线方法、系统和无人车。
技术介绍
为了节省人力，现在自动导航机器人在工业上已经得到了普遍的应用，现有的自动导航或者巡线技术中，部分采用二维码识别技术，但是如果光线较暗，就会造成识别错误或者花费时间较长，影响导航的精度、巡线的速度。还有部分技术采用三维建模和GPS定位，如果GPS信号弱，影响定位的精度和导航的精确性，同时采用GPS定位技术则需要GPS定位模块，增加了硬件成本。因此现有的无人车巡线技术容易受到应用环境条件的限制，在部分应用环境中无法实现自动巡线技术。
技术实现思路
为了解决现有技术中无人车巡线技术在部分环境中无法应用的技术问题，本专利技术申请提供一种基于已知坐标射频标签的无人车巡线方法、系统和无人车。一种基于已知坐标射频标签的无人车巡线方法,包括：在待巡线路径上设置多个具有唯一编号的射频标签，每个射频标签关联有一个数字坐标；通过设置在无人车前端的多个探测天线实时探测出位于无人车前方的射频标签及其编号；根据探测出的射频标签的编号和预设的射频标签排列顺序确认路径上下一个待经过的目标标签；根据所述多个探测天线与目标标签之间的信号强度确认当前的行进方向；控制所述无人车沿着所述行进方向经过所述目标标签。在另一种实施例中，所述无人车包括并排设置在车身前端的第一探测天线和第二探测天线；所述根据所述多个探测天线与目标标签之间的信号强度确认当前的行进方向，控制所述无人车沿着所述行进方向经过所述目标标签包括：分别获取所述第一探测天线和第二探测天线与所述目标射频标签之间的信号强度，判断所述第一探测天线和第二探测天线对应的信号强度是否相等，若是则确定该无人车当前正对的方向为所述行进方向，并控制该无人车沿着该行进方向直线行进经过所述目标标签；若否，则确认第一探测天线和第二探测天线中对应信号强度较小的天线所在一侧的方向作为微调方向，控制所述无人车在行进时向着所述微调方向调整车头方向，直到所述第一探测天线和第二探测天线对应的信号强度相等后，再将无人车正对的方向的作为所述行进方向并控制无人车沿着该行进方向直线行进经过所述目标标签。在另一种实施例中，所述无人车还包括并排设置在车身前端的第三探测天线，所述第一探测天线、第二探测天线、第三探测天线依次等间距设置在车身前端；所述根据所述多个探测天线与目标标签之间的信号强度确认当前的行进方向，控制所述无人车沿着所述行进方向经过所述目标标签包括：分别获取第一探测天线、第二探测天线、第三探测天线与所述目标标签之间的信号强度，判断是否第二探测天线对应的信号强度最小且第一探测天线和第三探测天线对应的信号强度相等，若是则将第二探测天线对应的方向作为所述行进方向，并控制所述无人车沿着该行进方向直线行进并经过所述目标标签；若否，则确认三个天线中对应的信号强度最大的天线所在一侧的方向作为微调方向，控制所述无人车在行进时向着所述微调方向调整车头方向，直到所述第二探测天线对应的信号强度最小且第一探测天线和第三探测天线对应的信号强度相等后，再将第二探测天线所在方向的作为所述行进方向并控制无人车沿着该行进方向直线行进并经过所述目标标签。在另一种实施例中，所述无人车还包括设置车身后端的第四探测天线和第五探测天线；所述的无人车自动巡线方法还包括：在控制无人车沿着该行进方向直线行进时，通过所述第四探测天线和第五探测天线探测位于车身后方的射频标签，并分别获取第四探测天线和第五探测天线与该后方的射频标签之间的信号强度，判断第四探测天线和第五探测天线对应的信号强度是否相等，若相等则按照预设的调速方法提高无人车行进的速度。在另一种实施例中，所述控制所述无人车在行进时向着所述微调方向调整车头方向包括：根据所述第一探测天线和第二探测天线与所述目标标签之间的信号强度分别获取第一探测天线和第二探测天线与所述目标标签之间的距离；根据所述第一探测天线和第二探测天线与所述目标标签之间的距离、第一探测天线和第二探测天线之间的距离计算无人车的待转向角度；控制无人车在行进的同时，按照预设的调整速度向着所述微调方向调整无人车车头的正对方向；其中，所述按照预设的调整速度向着所述微调方向调整无人车车头的正对方向包括：角度调整步骤：按照预设的调整速度向着所述微调方向每次调整预设的调整角度，每次调整完成后都重新获取所述第一探测天线和第二探测天线与所述目标标签之间信号强度，并判断所述第一探测天线和第二探测天线对应的信号强度是否相等，若是则停止调整车头方向；若否则重新确认待转向角度，重复所述角度调整步骤，直到所述第一探测天线和第二探测天线对应的信号强度相等；其中，所述预设的调整角度为所述待转向角度的二分之一或者三分之一；所述待转向角度通过下述公式计算获得：式中，b表示待转向角度，L1表示第一探测天线与目标标签之间的距离，L2表示第二探测天线与目标标签之间的距离，L3表示第一探测天线与第二探测天线之间的距离。在另一种实施例中，该方法还包括：根据所述预设的射频标签排列顺序以及每个射频标签关联的数字坐标规划出待巡线路径的路径轨迹；在行进中通过自学习的方法对所述路径轨迹进行修正。在另一种实施例中，所述无人车还包括设置在车身底部的第六探测天线；所述无人车自动巡线方法还包括：在无人车行进过程中通过所述第六探测天线探测出无人车当前是否位于某个射频标签的上方，若是则同时获取该电子标签的编号，根据所述射频标签的编号预测无人车当前在所述路径轨迹上所处的位置。一种基于已知坐标射频标签的无人车巡线系统，在待巡线路径上设置多个具有唯一编号的射频标签，每个射频标签关联有一个数字坐标；所述系统包括：多个探测天线，用于设置在无人车的前端使得在无人车进行过程中实时探测出位于无人车前方的射频标签及其编号；目标标签确认模块，用于根据探测出的射频标签的编号和预设的射频标签排列顺序确认路径上下一个待经过的目标标签；行进方向规划模块，用于根据所述多个探测天线与目标标签之间的信号强度确认当前的行进方向；运动控制模块，用于控制所述无人车沿着所述行进方向经过所述目标标签。在另一种实施例中，所述无人车包括并排设置在车身前端的第一探测天线和第二探测天线；所述行进方向规划模块用于，分别获取所述第一探测天线和第二探测天线与所述目标射频标签之间的信号强度，判断所述第一探测天线和第二探测天线对应的信号强度是否相等，若是则确定该无人车当前正对的方向为所述行进方向，并控制该无人车沿着该行进方向直线行进经过所述目标标签；若否，则确认第一探测天线和第二探测天线中对应信号强度较小的天线所在一侧的方向作为微调方向，控制所述无人车在行进时向着所述微调方向调整车头方向，直到所述第一探测天线和第二探测天线对应的信号强度相等后，再本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于已知坐标射频标签的无人车巡线方法,其特征在于，包括：/n在待巡线路径上设置多个具有唯一编号的射频标签，每个射频标签关联有一个数字坐标；/n通过设置在无人车前端的多个探测天线实时探测出位于无人车前方的射频标签及其编号；/n根据探测出的射频标签的编号和预设的射频标签排列顺序确认路径上下一个待经过的目标标签；/n根据所述多个探测天线与目标标签之间的信号强度确认当前的行进方向；/n控制所述无人车沿着所述行进方向经过所述目标标签。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于已知坐标射频标签的无人车巡线方法,其特征在于，包括：
在待巡线路径上设置多个具有唯一编号的射频标签，每个射频标签关联有一个数字坐标；
通过设置在无人车前端的多个探测天线实时探测出位于无人车前方的射频标签及其编号；
根据探测出的射频标签的编号和预设的射频标签排列顺序确认路径上下一个待经过的目标标签；
根据所述多个探测天线与目标标签之间的信号强度确认当前的行进方向；
控制所述无人车沿着所述行进方向经过所述目标标签。


2.如权利要求1所述的基于已知坐标射频标签的无人车巡线方法，其特征在于，所述无人车包括并排设置在车身前端的第一探测天线和第二探测天线；
所述根据所述多个探测天线与目标标签之间的信号强度确认当前的行进方向，控制所述无人车沿着所述行进方向经过所述目标标签包括：
分别获取所述第一探测天线和第二探测天线与所述目标射频标签之间的信号强度，判断所述第一探测天线和第二探测天线对应的信号强度是否相等，若是则确定该无人车当前正对的方向为所述行进方向，并控制该无人车沿着该行进方向直线行进经过所述目标标签；
若否，则确认第一探测天线和第二探测天线中对应信号强度较小的天线所在一侧的方向作为微调方向，控制所述无人车在行进时向着所述微调方向调整车头方向，直到所述第一探测天线和第二探测天线对应的信号强度相等后，再将无人车正对的方向的作为所述行进方向并控制无人车沿着该行进方向直线行进经过所述目标标签。


3.如权利要求2所述的基于已知坐标射频标签的无人车巡线方法，其特征在于，所述无人车还包括并排设置在车身前端的第三探测天线，所述第一探测天线、第二探测天线、第三探测天线依次等间距设置在车身前端；
所述根据所述多个探测天线与目标标签之间的信号强度确认当前的行进方向，控制所述无人车沿着所述行进方向经过所述目标标签包括：
分别获取第一探测天线、第二探测天线、第三探测天线与所述目标标签之间的信号强度，判断是否第二探测天线对应的信号强度最小且第一探测天线和第三探测天线对应的信号强度相等，若是则将第二探测天线对应的方向作为所述行进方向，并控制所述无人车沿着该行进方向直线行进并经过所述目标标签；
若否，则确认三个天线中对应的信号强度最大的天线所在一侧的方向作为微调方向，控制所述无人车在行进时向着所述微调方向调整车头方向，直到所述第二探测天线对应的信号强度最小且第一探测天线和第三探测天线对应的信号强度相等后，再将第二探测天线所在方向的作为所述行进方向并控制无人车沿着该行进方向直线行进并经过所述目标标签。


4.如权利要求2或3所述的基于已知坐标射频标签的无人车巡线方法，其特征在于，所述无人车还包括设置车身后端的第四探测天线和第五探测天线；
所述的无人车自动巡线方法还包括：在控制无人车沿着该行进方向直线行进时，通过所述第四探测天线和第五探测天线探测位于车身后方的射频标签，并分别获取第四探测天线和第五探测天线与该后方的射频标签之间的信号强度，判断第四探测天线和第五探测天线对应的信号强度是否相等，若相等则按照预设的调速方法提高无人车行进的速度。


5.如权利要求2或3所述的基于已知坐标射频标签的无人车巡线方法，其特征在于，所述控制所述无人车在行进时向着所述微调方向调整车头方向包括：
根据所述第一探测天线和第二探测天线与所述目标标签之间的信号强度分别获取第一探测天线和第二探测天线与所述目标标签之间的距离；
根据所述第一探测天线和第二探测天线与所述目标标签之间的距离、第一探测天线和第二探测天线之间的距离计算无人车的待转向角度；
控制无人车在行进的同时，按照预设的调整速度向着所述微调方向调整无人车车头的正对方向；
其中，所述按照预设的调整速度向着所述微调方向调整无人车车头的正对方向包括：
角度调整步骤：按照预设的调整速度向着所述微调方向每次调整预设的调整角度，每次调整完成后都重新获取所述第一探测天线和第二探测天线与所述目标标签之间信号强度，并判断所述第一探测天线和第二探测天线对应的信号强度是否相等，若是则停止调整车头方向；
若否则重新确认待转向角度，重复所述角度调整步骤，直到所述第一探测天线和第二探测天线对应的信号强度相等；
其中，所述预设的调整角度为所述待转向角度的二分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘根贤，叶斌，仇卫民，董哲，戚敬和，兰凯，王晨，
申请(专利权)人：陕西雷神智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61