[发明专利]智能机器人系统及利用射频识别定位的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及人工智能领域，特别是涉及一种智能机器人系统及利用射频识别定位的方法。

【背景技术】

随着人工智能的发展，智能机器人技术成为国际上的研究热点，智能机器人被应用于广泛的领域如地下探测、自动巡检、家政服务等等。智能机器人为了执行目标任务，需要定位自身所在的位置。目前应用在智能机器人系统定位技术有：GPRS系统、红外定位技术、超声波定位技术、蓝牙定位技术等。其中GPRS定位系统只适用于室外，且定位精度和实时性不能令人满意；红外、超声和蓝牙定位技术容易受到外界干扰使得定位效果不理想，且造价较高。无线射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)技术是一种新型的精度高、成本低的定位技术。

无线射频识别技术作为本世纪最有发展前途的信息技术之一，已得到全球业界的高度重视。它利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别的目的。完整的RFID系统由读写器/阅读器(Reader)、电子标签(Tag)和数据管理系统三部分组成。

射频识别技术具有非接触操作、长距离识别(几厘米至几十米)、无须人工干预、无机械磨损、寿命长、可快速识别批量目标、可识别移动目标的优点，并可应用于各种油渍、灰尘污染等恶劣的环境。因此，RFID技术在智能空间、智能设备、机器人等领域的研究和应用开始普遍受到重视。很多研究中利用RFID标签进行移动设备或物品的定位。

目前在利用RFID技术对携带有RFID标签的人员或物品进行室内定位时，除了根据电磁能量分布图，由接收信号强度获得与距离有关的信息之外，最有效的方法就是在室内的待定位区域内布置大量的RFID参考标签。通常参考标签在待定位区域内形成某种拓扑结构，例如矩形结构、蜂窝状结构、三角形结构等。待定位标签是通过参考标签来定位，因此定位的精度依赖于参考标签阵列的密度。在一定范围内，参考标签的配置密度越密，定位结果的误差范围将会越小。然而，随着标签密度的增大，系统的成本将会增高，环境适应性也将降低。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种定位精度高且成本低的智能机器人系统。

一种智能机器人系统，包括智能设备和设置在智能设备所在环境中的记录坐标位置的参考射频识别标签；所述智能设备与所述参考射频识别标签进行交互；所述智能设备包括：

射频识别阅读器，包括阅读器天线和微处理器；所述阅读器天线用于接收所述参考射频识别标签的射频信号；所述微处理器用于根据所述射频信号获取所述参考射频识别标签记录的坐标位置，还用于获取所述阅读器天线接收所述参考射频识别标签的射频信号所旋转的角度；

处理器，包括射频信息处理模块，用于根据所述阅读器天线旋转的角度和参考射频识别标签的坐标位置确定所述智能设备的位置。

优选的，所述阅读器天线在同一时间只能接收一个方向上的射频信号，所述阅读器天线通过旋转接收不同方向上的射频信号。

优选的，所述参考射频识别标签包括第一标签、第二标签和第三标签，所述阅读器天线接收所述第一标签、第二标签和第三标签的射频信号，所述微处理器根据所述射频信号获取第一标签、第二标签和第三标签记录的坐标位置；所述微处理器还用于获取所述阅读器天线从接收所述第一标签的射频信号到接收所述第二标签的射频信号所旋转的第一角度、所述阅读器天线从接收所述第二标签的射频信号到接收所述第三标签的射频信号所旋转的第二角度；

所述射频信息处理模块用于根据所述第一角度、第二角度及第一标签、第二标签和第三标签的坐标位置计算得到所述智能设备的位置。

优选的，所述的智能机器人系统，还包括设置在智能设备所在环境中的物品上的物品射频识别标签，所述物品射频识别标签记录所述物品的物品信息；所述阅读器天线还用于接收所述物品射频识别标签的射频信号。

所述微处理器还用于获取所述阅读器天线从接收与所述物品射频识别标签相邻的参考射频识别标签的射频信号到接收该物品射频识别标签的射频信号所旋转的角度；

所述射频信息处理模块还用于根据所述与所述物品射频识别标签相邻的参考射频识别标签的坐标位置、射频识别阅读器的坐标位置及所述角度确定该物品射频识别标签的位置信息。

优选的，所述射频识别阅读器还用于根据所述射频信号获取所述物品射频识别标签记录的物品信息，所述物品信息包括物品标识和物品属性信息；所述处理器还包括：

用于设置与物品标识及物品属性信息对应的任务目标信息的任务规划模块；