[发明专利]一种基于RFID的室内叉车全局定位方法、装置和系统

说明书

本发明公开了一种基于RFID的室内叉车全局定位方法、装置和系统，属于室内物流仓储定位技术领域，利用RFID天线采集叉车上RFID标签的得到相位信息，进而相距转换关系转化定位RFID标签，再根据RFID标签组和叉车位置关系得到叉车可能位姿，进而利用损失函数剔除误差较大的位姿得到可信位姿，最终从中选取出位姿定位结果。本发明根据各个RFID标签的测量相位和实际相位之间的差异程度构造定位损失函数构造定位损失函数，剔除损失损失函数值较大对应的可能位姿，能够提高定位精度且计算复杂度低。也即本发明能够实现堆垛叉车的快速全局定位，具有定位精度高、定位实时性好、定位相互独立等优势。

技术领域

本发明属于室内物流仓储定位技术领域，更具体地，涉及一种基于RFID的室内叉车全局定位方法、装置和系统。

背景技术

工厂的数字化、智能化、工业设备以及产品、人员的互联互通是转型的重要环节。堆垛叉车在众多制造业工厂中都是不可或缺的运输工具，如何精确标定叉车在工厂的二维位姿是实现工厂智能化，可视化的关键，也能在一定程度上方便管理者统筹管理，提高生产效率。

目前的全球导航定位系统如GPS可以较为准确地提供室外定位信息，但在室内，由于建筑的遮挡以及室内环境本身的复杂性，使得卫星定位系统难以在工厂等环境发挥作用，因此需要使用新的方法进行室内定位。

现有的室内叉车定位方法通过获取相位信息与信号波长信息，将周期非连续的相位信息转化为连续非周期的相位信息，并构建解缠相位-位置模型，实现移动机器人的定位，具有定位精度高、抗干扰能力强、计算量小、系统简单等优点。但由于该方法将非连续相位转化为连续相位，其定位的不确定性会随着时间的推移而逐渐增大。也即现有的室内叉车定位方法的精度较差，且计算复杂度高无法满足实时性要求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于RFID的室内叉车全局定位方法、装置和系统，其目的在于，利用RFID天线组采集叉车上固定设置的RFID标签组的测量相位，以计算叉车的可能位姿；构造定位损失函数，计算叉车各可能位姿对应的定位损失函数值从而确定出可信位姿，并从中选取出位姿定位结果；本发明能够实现高实时性、高精度的叉车定位，由此解决现有室内叉车定位实时性差和精度低的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于RFID的室内叉车全局定位方法，包括：

S1：标定叉车与其上固定设置的RFID标签组之间的相对位置关系；标定用于采集所述RFID标签组信号的RFID天线组的坐标位置；

S2：利用所述RFID天线组在每个采样时刻，采集所述RFID标签组中各个RFID标签的测量相位；

S3：基于所述RFID天线组的坐标位置，将至少两个所述RFID标签每个所述采样时刻的测量相位转化为所述RFID标签组的坐标位置；基于所述叉车和RFID标签组之间的相对位置关系，根据所述RFID标签组的坐标位置，计算所述叉车每个所述采样时刻的多个可能位姿；

S4：根据各个所述RFID标签的测量相位和实际相位之间的差异程度构造定位损失函数；计算所述叉车每个所述采样时刻的各个所述可能位姿对应的定位损失函数值，将定位损失函数值低于阈值的多个可能位姿作为可信位姿；

S5：从所述叉车每个所述采样时刻的多个可信位姿中，选出至少一个作为在该采样时刻对应的位姿定位结果。

在其中一个实施例中，所述S4包括：

S41：根据各个所述RFID标签的坐标位置与所述RFID天线组的坐标位置的距离、各个所述RFID标签的测量相位，构造所述定位损失函数；

S42：计算所述叉车每个所述采样时刻的各个所述可能位姿对应的定位损失函数值，将定位损失函数值低于阈值的多个可能位姿作为可信位姿。