[發(fā)明專利]一種基于無線射頻識別技術(shù)的AGV路徑規(guī)劃方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210449301.3
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN102955476A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 湯時達
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波韻升股份有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 寧波天一專利代理有限公司 33207
• 代理人: 徐良江

1.基于無線射頻識別技術(shù)的AGV路徑規(guī)劃方法，其特征在于：首先在沿引導軌跡一側(cè)的地面上布置多個間隔的電子標簽作為小車行駛路徑上的地標，通過安裝在AGV小車下方與地面電子標簽同側(cè)的閱讀器讀取小車的地標信息到車載控制器內(nèi)，且地標與閱讀器的垂直距離應(yīng)保持在10mm之內(nèi)，其次還包括：

定義標記標號與地標值的關(guān)系矩陣，標記標號是人為規(guī)定的一組以1開始的連續(xù)編號,每一個地標值都有一個唯一的標記標號與之對應(yīng)，矩陣的每一行對應(yīng)一個標記標號，矩陣共有四列，每一行存放一個地標值；

定義路徑號與路徑之間的關(guān)系矩陣，路徑號是人為規(guī)定的一組從1開始的連續(xù)編號，矩陣的每一行對應(yīng)一個路徑號，矩陣的列數(shù)等于總的標記標號的個數(shù)加1，每一行存放一條路徑，每行的第一個單元存放該行路徑中標記標號的個數(shù)，剩下的單元按小車行駛的方向連續(xù)存放屬于該路徑的RFID標記標號，最后多出的單元位補零；

路徑號與路徑中包含的路段數(shù)成正比，路徑號越小，所包含的路段數(shù)越少，反之則越多；

故路徑號越小，包含的軌跡越短；

其中路徑由一組首尾相連的封閉路段組成，而路段表示了沿引導軌跡方向相鄰兩個RFID之間的軌跡長度；定義表示每一個標記標號與每一路徑所屬關(guān)系的隸屬矩陣，矩陣的每一行表示一個標記標號，矩陣的每一列表示一條路徑；行數(shù)按標記標號從上往下遞增排列，列數(shù)按路徑號從左往右遞增排列，若某一標記標號包含在某一路徑內(nèi)，則該行該列所對的矩陣單元為1否則該行該列所對的矩陣單元為零；

定義目標站點與標記標號的關(guān)系矩陣，矩陣的行數(shù)等于目標站點的個數(shù)，矩陣共兩列，對每一行而言，第一列存放人為規(guī)定的目標站點號，第二列存放與該目標站點有對應(yīng)關(guān)系的標記標號；

定義在不同路徑中小車左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和直行的關(guān)系矩陣，用于描述小車在不同路徑中的轉(zhuǎn)彎信息，矩陣的行數(shù)等于總的標記標號數(shù)，每一行代表一個標記標號，矩陣的列數(shù)為路徑數(shù)，其中1表示直行、2表示左轉(zhuǎn)、3表示右轉(zhuǎn)而0表示無效；

在首次上電，小車捕捉到初始點，將初始點作為當前點后，系統(tǒng)根據(jù)隸屬矩陣尋找一個不等于初始點且被所有路徑都包含的標記標號作為中間點后，還包括以下的步驟：

（1）、獲取小車起始點和目標站點所對應(yīng)的標記標號；

（2）、是否有多個目標站，若存在多個目標點，則執(zhí)行第3步驟，否則執(zhí)行第20步驟；

（3）、創(chuàng)建目標點一維列矩陣，矩陣的行數(shù)等于目標點的個數(shù)，并將所有目標點的標記標號依次存入目標點一維矩陣中；

（4）、將目標點一維列矩陣中的標記標號按行號由低向高順序依次取出，根據(jù)取出的標記標號查隸屬矩陣，找出目標點的對應(yīng)行單元分別與起始點的對應(yīng)行單元進行與運算，所得的結(jié)果組成新的矩陣A；矩陣A的行號與目標點一維矩陣的行號相同，矩陣A的列號與隸屬矩陣的列號相同；

（5）、在矩陣A中查找全為1的最小列，若沒有找到則執(zhí)行第6步驟，否則執(zhí)行第19步驟；

（6）、設(shè)置多路徑標志有效；

（7）、矩陣Ａ中所有行單元全為零否，若不全為零，則執(zhí)行第9步驟，否則執(zhí)行第8步驟；

（8）、取出矩陣A中所有單元均為零的行的行號，并根據(jù)該行號在存放目標點的一維列矩陣中找到該行號所對應(yīng)的目標點的標記標號，根據(jù)標記標號在隸屬矩陣中找出對應(yīng)行并組成新矩陣B，然后執(zhí)行第13步驟；

（9）、在矩陣Ａ中是否所有行中至少有一個單元不等于零，若是則執(zhí)行第10步驟，否則執(zhí)行第11步驟；

（10）、矩陣A就等于矩陣B，然后執(zhí)行第13步驟；

（11）、在矩陣A中找出不全為零的行組成新的矩陣C，同時，在矩陣A中找出全為零的行的行號，并根據(jù)該行號在存放目標點的一維列矩陣中找到該行號所對目標點的標記標號，然后根據(jù)標記標號在隸屬矩陣中找出對應(yīng)行并組成新矩陣D；

（12）、矩陣C和矩陣D合并生成新的矩陣B，然后執(zhí)行第13步驟；

（13）、在矩陣B中查找全為1的最小列，若找到全為1的最小列，則執(zhí)行第17步驟，否則執(zhí)行第14步驟；

（14）、在矩陣B中查找含1最多的最小列，取該列列號為一路徑號，并將該列中為1的行剔除，然后將剩下的行重新組成矩陣B；

（15）、矩陣B的行數(shù)為1否，若矩陣行數(shù)為1，則執(zhí)行第16步驟，否則執(zhí)行第14步驟；

（16）、取該行中含1的最小列的列號為一路徑號，然后執(zhí)行18步驟；

（17）、取該列的列號為一路徑號，然后執(zhí)行18步驟；

（18）、路徑號有重復否,若有重復，則去掉重復的路徑號，然后執(zhí)行第25步驟，若無重復，則直接執(zhí)行第25步驟；

（19）、設(shè)單路徑標志有效，、取含全為1的最小列的列號為路徑號，然后執(zhí)行第25步驟；

（20）、查隸屬矩陣，找出起始點與目標點所對的行；

（21）、將起始點所對的行與目標點所對的行進行與運算，得一維矩陣A，該矩陣的列與隸屬矩陣的列相同；

（22）、與運算結(jié)果全為0否，若結(jié)果全為0，則執(zhí)行第24步驟，否則執(zhí)行第23步驟；

（23）、設(shè)單路徑標志有效，取一維矩陣A中不等于0的最小列的列號為路徑號，然后執(zhí)行第25步驟；

（24）、設(shè)多路徑標志有效，取隸屬矩陣中包含起始點與目標點的最小列的列號為路徑號，然后執(zhí)行第25步驟；

（25）、創(chuàng)建路徑號一維矩陣，存放路徑號，其的維數(shù)等于總的路徑數(shù)加1；

（26）、路徑號一維矩陣的第一個元素用于存放實際路徑的個數(shù)，第二個元素用于存放小車當前位置所屬的路徑號，然后把剩下的路徑號按從小到大排序后依次放入矩陣剩下的位置中，然后執(zhí)行第27步驟；

（27）、令路徑號一維矩陣的下標值為2；

（28）、獲取路徑號一維矩陣下標值所對應(yīng)的路徑號，根據(jù)路徑號與路徑的關(guān)系矩陣生成以小車當前標記標號的下一個標記標號為第一個元素的當前路徑一維矩陣，矩陣的維數(shù)等于總的標記標號的個數(shù)，在記下該路徑中最后一個不等于零的元素值后，令矩陣下標值為1，根據(jù)在不同路徑中小車左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和直行的關(guān)系矩陣獲取初始點的轉(zhuǎn)彎信息并控制小車是否轉(zhuǎn)彎；若單路徑標志有效，則執(zhí)行第36步驟，否則多路徑標志有效，則執(zhí)行第29步驟；

（29）、若小車運行且捕獲到地標值，對則將地標值與當前路徑一維矩陣下標值所對應(yīng)的標記標號進行比較，若插補標記無效且為中間點，則路徑號一維矩陣的下標值加1，然后執(zhí)行第30步驟；否則若插補有效或不是中間點則將當前路徑一維矩陣的下標值加1，然后執(zhí)行第31步驟；

（30）、判斷路徑號一維矩陣的下標值減1后是否等于路徑號一維矩陣第一個元素的值，若不等于則判斷是否為目標點，若是目標點則將此目標點的停車處理標志置1，判斷所有目標點的停車處理標志是否全置1，若全為1，則規(guī)劃結(jié)束，否則執(zhí)行第28步驟；若不是目標點則直接執(zhí)行第28步驟，若路徑號一維矩陣的下標值大于路徑號一維矩陣第一個元素的值則執(zhí)行第32步驟；

（31）、若為目標點，則將此目標點的停車處理標志置1，判斷所有目標點的停車處理標志是否全置1，若全為1則結(jié)束，否則根據(jù)在不同路徑中小車左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和直行的關(guān)系矩陣獲取初始點的轉(zhuǎn)彎信息，控制小車是否轉(zhuǎn)彎，同時執(zhí)行第29步驟；

（32）、若為目標點，則將此目標點的停車處理標志置1，判斷所有目標點的停車處理標志是否全置1，若全為1則規(guī)劃結(jié)束，否則執(zhí)行第33步驟；

（33）、若為當前路徑一維矩陣的最后一個標記標號，則執(zhí)行第35步驟，否則執(zhí)行第34步驟；

（34）、若小車運行且捕獲到地標值，則將地標值與當前路徑下標值所對應(yīng)的矩陣值比較，若為目標點，則將此目標點的停車處理標志置1，判斷所有目標點的停車處理標志是否全置1，若全為1則規(guī)劃結(jié)束，否則繼續(xù)執(zhí)行第34步驟；

（35）、判斷所有目標點的停車處理標志是否全置1，若全為1則規(guī)劃結(jié)束，否則，置插補標記有效，同時置路徑號一維矩陣的下標值為1，然后執(zhí)行第28步驟；

（36）、若小車運行且捕獲到地標值，則將地標值與當前路徑下標值所對應(yīng)的矩陣值比較，若為目標點，則將此目標點的停車處理標志置1，判斷所有目標點的停車處理標志是否全置1，若全為1則規(guī)劃結(jié)束，否則根據(jù)在不同路徑中小車左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和直行的關(guān)系矩陣獲取初始點的轉(zhuǎn)彎信息，控制小車是否轉(zhuǎn)彎，同時繼續(xù)執(zhí)行第36步驟。