[發明專利]一種基于射頻識別技術的裝載機室內導航路徑規劃方法

在審

• 申請號: 202010868050.7
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112013848A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 羅宏選;徐斌;周燕;杜金霞;古志剛
• 申請（專利權）人: 西安西科節能技術服務有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01S5/02;G06K7/00
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 王勇

本發明公開了一種基于射頻識別技術的裝載機室內導航路徑規劃方法，它涉及一種裝載機室內導航路徑規劃方法。本發明采用RFID電子標簽對地面進行網格劃分，通過安裝在裝載機四周的閱讀器讀取當前位置，在指定起點和終點后，采用算法進行路徑的自動規劃，控制裝載機自動行駛至終點；適用于大型庫房、車間等室內環境中的裝載機自動導航控制。也可用于室外開放環境指定區域的裝載機導航控制。本發明方案簡單可靠，成本低廉；不受粉塵環境影響，抗干擾性強；所需計算資源小，便于嵌入式系統實現。

技術領域

本發明涉及的是一種裝載機室內導航路徑規劃方法，具體涉及一種基于射頻識別技術的裝載機室內導航路徑規劃方法。

背景技術

對于電廠或煤礦而言，經常需要用裝載機將煤沿固定路徑運送至指定地點。為減少煤粉環境對人體健康的影響，減輕工人勞動強度。可在裝載機上采用自動駕駛技術，實現煤場的智能轉運。

射頻識別(RFID)是一種無線通信技術，利用無線射頻方式對記錄媒體(電子標簽或射頻卡)進行讀寫，從而達到識別目標和數據交換的目的。

RFID系統通常由閱讀器與電子標簽組成，其工作原理是閱讀器發射一特定頻率的無線電波信號，電子標簽接收閱讀器發出的射頻信號，將內存的標識性數據傳給閱讀器。這種通信是在無接觸的方式下，利用交變磁場或電磁場的空間耦合以及射頻信號調制與解調技術實現的。

自動駕駛常用的定位導航方式有：電磁導軌導航、激光導航、慣性導航、二維碼導航、GPS導航等。但電磁導軌導航、二維碼導航、GPS導航由于原理所限，不適用于堆煤倉庫這類室內場所，而激光導航、慣性導航則存在干擾大、成本高的缺點。因此有必要采用一種低成本，高可靠性的導航方式。

電磁導軌導航采用埋藏在地下的導軌沿固定路徑導航，一般適用于從一個工位到另一個工位進行單一的運送工作，電磁導軌導航精度較高，成本較低，不易受到外界油污、灰塵、工業廢料的侵蝕，在常規的尋跡系統中很受歡迎。

激光導航方式通常在車輛合適位置安裝激光發射裝置，通過激光反射信息進行運算得到位置信息從而實現準確定位。激光導航定位精度高、處理速度快。但容易受到環境的干擾，并且激光導航設備的成本較高。

二維碼導航采用在物流倉庫的地面鋪設二維碼標簽，通過攝像頭識別二維碼信息獲得當前的地理信息。方案對場地環境要求較高，二維碼標簽一旦被遮擋或受到污損就無法被識別，而且讀取設備價格昂貴。

GPS導航系統在設備上安裝GPS裝置，通過衛星獲得GPS定位信息。一般適用于大型運輸系統比如自動化的集裝箱碼頭或者物流運輸車輛中，不能適用于室內倉庫內各物品的精確定位。

綜上所述，本發明設計了一種基于射頻識別技術的裝載機室內導航路徑規劃方法，其采用RFID電子標簽對地面進行網格劃分，通過安裝在裝載機四周的閱讀器讀取當前位置，在指定起點和終點后，采用算法進行路徑的自動規劃，控制裝載機自動行駛至終點。適用于大型庫房、車間等室內環境中的裝載機自動導航控制。也可用于室外開放環境指定區域的裝載機導航控制。

發明內容

針對現有技術上存在的不足，本發明目的是在于提供一種基于射頻識別技術的裝載機室內導航路徑規劃方法，針對室內煤場粉塵環境導致通用的定位導航方法受限的問題，解決了裝載機自動駕駛導航的難題。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：一種基于射頻識別技術的裝載機室內導航路徑規劃方法，由埋于地下的RFID標簽網格和安裝于車輛四周的RFID閱讀器，能夠實現遠程控制的裝載機，以及導航路徑規劃算法組成；包括以下步驟：

首先，將含有位置信息的無源RFID標簽封裝于石磚內，在室內地面上采用正方形網格的形式布置無源RFID標簽，由RFID標簽形成室內坐標網格。

其次，設置煤堆當前位置坐標為導航目的點，設置車輛初始位置(一般為煤場轉運的目的地)為坐標原點，建立直角坐標系。