【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及agv定位導(dǎo)航，具體為基于uwb與rfid融合的agv定位導(dǎo)航系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著智能制造2025時(shí)代步伐的逼近，工廠智能化已成為不可逆的發(fā)展趨勢(shì)，攜帶自動(dòng)導(dǎo)引裝置、能沿著規(guī)定的引導(dǎo)路徑行駛且有安全保護(hù)和各種移載功能的自動(dòng)導(dǎo)引車(automated?guided?vehicle，簡(jiǎn)稱agv)，其作為自動(dòng)化技術(shù)升級(jí)重要的核心組成部分，無(wú)疑成為業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn)之一。為了能夠更好的應(yīng)用agv，定位導(dǎo)航技術(shù)無(wú)疑是agv技術(shù)研究的核心部分之一，它能讓agv“知道”自己所處的位置，并指引其運(yùn)行方向和路徑。目前已經(jīng)得到成熟應(yīng)用agv定位導(dǎo)航方式有很多種，例如磁帶導(dǎo)引、色帶導(dǎo)引、視覺導(dǎo)航等。
2、但是，現(xiàn)有的agv定位導(dǎo)航方式都有其難以避免的弊端：磁條導(dǎo)引劣勢(shì)在于其只能按照磁條行走，并且還會(huì)出現(xiàn)本體搖擺不定的導(dǎo)引弊端，另外磁條鋪設(shè)麻煩，容易破損，需要定期維護(hù)，更換復(fù)雜；色帶導(dǎo)航缺點(diǎn)是色帶容易受到污染和破環(huán)，工作系統(tǒng)暴露在強(qiáng)光下會(huì)出現(xiàn)識(shí)別失真，對(duì)環(huán)境的要求高，導(dǎo)引的可靠性受制于地面條件，定位精度較低；視覺導(dǎo)航：對(duì)使用環(huán)境(如地面、光線等)的要求較高，在它運(yùn)行的地面需要有針對(duì)操作的紋理信息，當(dāng)在大面積的場(chǎng)地進(jìn)行運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)航地圖的繪制時(shí)間長(zhǎng)，相對(duì)來(lái)說(shuō)視覺導(dǎo)航的技術(shù)還不夠成熟。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供基于uwb與rfid融合的agv定位導(dǎo)航系統(tǒng)，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：基于uwb與rfi
3、優(yōu)選的，所述定位組件包括若干uwb定位標(biāo)簽、imu、若干超聲波雷達(dá)和rfid讀寫模塊，若干所述uwb定位標(biāo)簽分別設(shè)置在agv車體上部的前后兩側(cè)，若干所述超聲波雷達(dá)設(shè)置在agv車體上部四角，所述rfid讀寫模塊設(shè)置在agv車體下部，所述imu設(shè)置在agv車體的內(nèi)部，所述uwb定位標(biāo)簽、imu、rfid讀寫模塊、超聲波雷達(dá)分別與主控單元連接。
4、優(yōu)選的，所述驅(qū)動(dòng)組件包括四個(gè)用于驅(qū)動(dòng)agv車體四個(gè)車輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、與驅(qū)動(dòng)電機(jī)配合的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與主控單元連接。
5、優(yōu)選的，所述agv車體的外部設(shè)置有報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置包括警示燈和蜂鳴器，所述警示燈和蜂鳴器分別與主控單元連接。
6、優(yōu)選的，所述控制終端包括上位機(jī)和與上位機(jī)連接的無(wú)線通信模塊二，所述控制終端設(shè)置在外部的控制中心內(nèi)，所述無(wú)線通信模塊二與無(wú)線通信模塊一之間無(wú)線連接。
7、優(yōu)選的，所述uwb定位基站包括基站uwb基站、電平轉(zhuǎn)換模塊和交流電源，所述交流電源與電平轉(zhuǎn)換模塊連接，所述電平轉(zhuǎn)換模塊與uwb基站連接。
8、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：
9、1、本專利技術(shù)采用uwb定位標(biāo)簽和uwb基站，獲得agv車體在空間中的絕對(duì)位置，其在室內(nèi)定位方面具有巨大優(yōu)勢(shì)，定位精度高；采用雙標(biāo)簽方式可實(shí)現(xiàn)對(duì)agv車體位姿進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì)，uwb在視距(los)場(chǎng)景下，對(duì)imu由于時(shí)間所引起的累計(jì)誤差進(jìn)行修正，uwb在非視距(nlos)場(chǎng)景下，采用imu所推算的位姿作為車體的位姿估計(jì)，通過(guò)兩種位姿估計(jì)的互補(bǔ)校準(zhǔn)，大幅提升了位姿估計(jì)的準(zhǔn)確度，提高了agv的運(yùn)行穩(wěn)定性與可靠性。
10、2、本專利技術(shù)結(jié)合rfid射頻識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)輔助定位，在agv運(yùn)行軌跡上安裝rfid地標(biāo)標(biāo)簽，當(dāng)agv車體行駛至軌跡上的rfid地標(biāo)標(biāo)簽時(shí)，rfid讀寫器自動(dòng)獲取rfid地標(biāo)標(biāo)簽早已錄入的信息，指導(dǎo)agv車體做出相應(yīng)轉(zhuǎn)向、停靠、定位等動(dòng)作，及時(shí)處理相關(guān)問(wèn)題；通過(guò)采用rfid地標(biāo)標(biāo)簽作為輔助定位，提高了運(yùn)輸、工作效率，可及時(shí)掌握agv的位置和狀態(tài)，使agv車體的調(diào)度更靈活，可及時(shí)準(zhǔn)確地獲取運(yùn)輸路線和放置區(qū)域。
11、3、本專利技術(shù)采用超聲波雷達(dá)作為agv定位導(dǎo)航系統(tǒng)的避障單元，在agv前后各安裝兩個(gè)超聲波雷達(dá)模塊，當(dāng)agv運(yùn)行時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)agv周圍環(huán)境的狀態(tài)，當(dāng)agv運(yùn)行軌跡上存在障礙物并且距離低于設(shè)定值時(shí)，agv將停止并發(fā)出聲光報(bào)警，從而阻止碰撞事故的發(fā)生，提高了agv的運(yùn)行可靠性與穩(wěn)定性。
12、4、本專利技術(shù)采用的uwb超寬帶技術(shù)獲取agv車體在空間位置中的絕對(duì)位置與位姿，其不會(huì)受強(qiáng)光的影響，對(duì)環(huán)境及地面條件要求相對(duì)較低，此外采用rfid地標(biāo)標(biāo)簽相較于磁條鋪設(shè)等傳統(tǒng)方式安裝更換更簡(jiǎn)單，且不易破損，降低維護(hù)的復(fù)雜度。
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1.基于UWB與RFID融合的AGV定位導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：包括AGV車體、多個(gè)UWB定位基站、多個(gè)RFID標(biāo)簽和控制終端，所述AGV車體外部設(shè)置有與UWB定位基站和RFID標(biāo)簽配合的定位組件，所述AGV車體內(nèi)部設(shè)置有主控單元和與主控單元連接的無(wú)線通信模塊一、驅(qū)動(dòng)組件，所述主控單元與控制終端連接，所述RFID標(biāo)簽設(shè)置在AGV車體行駛的路面上，所述UWB基站設(shè)置在AGV小車工作區(qū)域的四周，通過(guò)UWB基站、定位組件和RFID標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)對(duì)AGV車體的定位和導(dǎo)航。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于UWB與RFID融合的AGV定位導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：所述定位組件包括若干UWB定位標(biāo)簽、IMU、若干超聲波雷達(dá)和RFID讀寫模塊，若干所述UWB定位標(biāo)簽分別設(shè)置在AGV車體上部的前后兩側(cè)，若干所述超聲波雷達(dá)設(shè)置在AGV車體上部四角，所述RFID讀寫模塊設(shè)置在AGV車體下部，所述IMU設(shè)置在AGV車體的內(nèi)部，所述UWB定位標(biāo)簽、IMU、RFID讀寫模塊、超聲波雷達(dá)分別與主控單元連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于UWB與RFID融合的AGV定位導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)組
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于UWB與RFID融合的AGV定位導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：所述AGV車體的外部設(shè)置有報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置包括警示燈和蜂鳴器，所述警示燈和蜂鳴器分別與主控單元連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于UWB與RFID融合的AGV定位導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：所述控制終端包括上位機(jī)和與上位機(jī)連接的無(wú)線通信模塊二，所述控制終端設(shè)置在外部的控制中心內(nèi)，所述無(wú)線通信模塊二與無(wú)線通信模塊一之間無(wú)線連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于UWB與RFID融合的AGV定位導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：所述UWB定位基站包括基站UWB基站、電平轉(zhuǎn)換模塊和交流電源，所述交流電源與電平轉(zhuǎn)換模塊連接，所述電平轉(zhuǎn)換模塊與UWB基站連接。
...【技術(shù)特征摘要】
1.基于uwb與rfid融合的agv定位導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：包括agv車體、多個(gè)uwb定位基站、多個(gè)rfid標(biāo)簽和控制終端，所述agv車體外部設(shè)置有與uwb定位基站和rfid標(biāo)簽配合的定位組件，所述agv車體內(nèi)部設(shè)置有主控單元和與主控單元連接的無(wú)線通信模塊一、驅(qū)動(dòng)組件，所述主控單元與控制終端連接，所述rfid標(biāo)簽設(shè)置在agv車體行駛的路面上，所述uwb基站設(shè)置在agv小車工作區(qū)域的四周，通過(guò)uwb基站、定位組件和rfid標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)對(duì)agv車體的定位和導(dǎo)航。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于uwb與rfid融合的agv定位導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于：所述定位組件包括若干uwb定位標(biāo)簽、imu、若干超聲波雷達(dá)和rfid讀寫模塊，若干所述uwb定位標(biāo)簽分別設(shè)置在agv車體上部的前后兩側(cè)，若干所述超聲波雷達(dá)設(shè)置在agv車體上部四角，所述rfid讀寫模塊設(shè)置在agv車體下部，所述imu設(shè)置在agv車體的內(nèi)部，所述uwb定位標(biāo)簽、imu、rfid讀寫模塊、超聲波雷達(dá)分別與主控單元...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐慶坤，晁博，張金院，張淑敏，劉城鑠，趙書園，任曉彤，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天津中德應(yīng)用技術(shù)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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