[发明专利]一种移动机器人RFID定位系统的天线位置标定方法

权利要求书

1.一种移动机器人RFID定位系统的天线位置标定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)在移动机器人静止的状态下获取移动机器人环境中的参考标签的位置坐标；同时，在移动机器人运动相应距离的过程中，利用移动机器人携带的RFID读写器读取相应的周期模糊相位信息，并采集移动机器人的里程计坐标信息，将得到的周期模糊相位通过相位展开方程转化为连续相位，且通过旋转平移方程将里程计坐标信息转化得到带有待定标定参数的RFID天线的位置坐标；

(2)将所述连续相位、参考标签的位置坐标及带有待定标定参数的RFID天线的位置坐标代入天线位置标定数学模型，继而计算得到所述RFID天线在移动机器人坐标系下的位置标定参数；

所述天线位置标定数学模型的表达式为：

式中，λ为射频信号的波长；β为模糊相位因子；H和δ表示待求的所述RFID天线在移动机器人坐标系下的二维位置参数，即H为所述RFID天线与移动机器人之间的距离，δ为所述RFID天线与移动机器人之间连线与y轴的夹角，输入的数据是展开后的连续相位、对应的RFID天线位置坐标和参考标签的位置坐标(θ′,x_r,y_r,x_a,y_a)；

采用以下方程组求解标定参数(H,δ)：

式中，θ_N′表示第N个参考标签的连续相位序列；(x_a,N,y_a,N)表示第N个参考标签的位置坐标；对于方程组中的不同方程，使用最优化方法求残差平方和，建立最小二乘准则，从而得到标定参数(H,δ)的求解；N为大于等于3的正整数。

2.如权利要求1所述的移动机器人RFID定位系统的天线位置标定方法，其特征在于：所述参考标签的数量为至少三个，且所述参考标签不共线。

3.如权利要求1所述的移动机器人RFID定位系统的天线位置标定方法，其特征在于：利用移动机器人内部惯性传感器来得到移动机器人的里程计坐标信息。

4.如权利要求1所述的移动机器人RFID定位系统的天线位置标定方法，其特征在于：所述相位展开方程为：

式中，θ_i表示第i个时刻实际测得的相位值；θ_i′表示第i时刻测得相位处理后的展开连续相位；n表示模糊周期数。

5.如权利要求1所述的移动机器人RFID定位系统的天线位置标定方法，其特征在于：所述旋转平移方程为：

式中，(x_r，i,y_r,i)表示第i时刻移动机器人的里程计坐标信息；(x_t,i,y_t,i)表示第i时刻转化后的所述RFID天线的位置坐标；H和δ表示待求的所述RFID天线在移动机器人坐标系下的二维位置参数，即H为所述RFID天线与移动机器人之间的距离，δ为所述RFID天线与移动机器人之间连线与y轴的夹角。