[發明專利]一種基于RFID的室內叉車全局定位方法、裝置和系統

在審

• 申請號: 202310290042.2
• 申請日: 2023-03-23
• 公開（公告）號: CN116482605A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 曹勝;龔澤宇;武翀;趙書揚;楊雲舒;郝舜宇
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 尹麗媛

1.一種基于RFID的室內叉車全局定位方法，其特征在于，包括：

S1：標定叉車與其上固定設置的RFID標簽組之間的相對位置關系；標定用于采集所述RFID標簽組信號的RFID天線組的坐標位置；

S2：利用所述RFID天線組在每個采樣時刻，采集所述RFID標簽組中各個RFID標簽的測量相位；

S3：基于所述RFID天線組的坐標位置，將至少兩個所述RFID標簽每個所述采樣時刻的測量相位轉化為所述RFID標簽組的坐標位置；基于所述叉車和RFID標簽組之間的相對位置關系，根據所述RFID標簽組的坐標位置，計算所述叉車每個所述采樣時刻的多個可能位姿；

S4：根據各個所述RFID標簽的測量相位和實際相位之間的差異程度構造定位損失函數；計算所述叉車每個所述采樣時刻的各個所述可能位姿對應的定位損失函數值，將定位損失函數值低于閾值的多個可能位姿作為可信位姿；

S5：從所述叉車每個所述采樣時刻的多個可信位姿中，選出至少一個作為在該采樣時刻對應的位姿定位結果。

2.如權利要求1所述的基于RFID的室內叉車全局定位方法，其特征在于，所述S4包括：

S41：根據各個所述RFID標簽的坐標位置與所述RFID天線組的坐標位置的距離、各個所述RFID標簽的測量相位，構造所述定位損失函數；

S42：計算所述叉車每個所述采樣時刻的各個所述可能位姿對應的定位損失函數值，將定位損失函數值低于閾值的多個可能位姿作為可信位姿。

3.如權利要求2所述的基于RFID的室內叉車全局定位方法，其特征在于，所述S41中的所述定位損失函數表示為：

其中，p為位姿標識，M表示所述RFID天線組中RFID天線總數；N表示所述RFID標簽組中RFID標簽總數；λ表示RFID信號的波長、(x_i,y_i)表示第i個RFID天線的坐標，(x_j,y_j)表示第j個RFID標簽的坐標，h_ij表示第j個RFID標簽的沿Z軸方向到第i個RFID天線的距離，γ_ij表示第i個RFID天線采集的第j個RFID標簽的測量相位，β_i表示第i個RFID天線的常量誤差。

4.如權利要求1所述的基于RFID的室內叉車全局定位方法，其特征在于，所述S5包括：

S51：計算所述叉車在第t-1次采樣時刻對應的各個可信位姿和與第t次采樣時刻的每個可信位姿的差異程度；

S52：若相鄰兩個采樣時刻的差異程度在預設范圍內則視為匹配，反之則視為不匹配；

S53：刪除不匹配的各個所述可信位姿，得到所述叉車在各個所述采樣時刻的位姿定位結果。

5.如權利要求4所述的基于RFID的室內叉車全局定位方法，其特征在于，所述S51包括：

利用公式S(p_t，p_t-1)＝(x_t-x_t-1)²+(y_t-y_t-1)²+(ω_t-ω_t-1)²計算所述叉車在第t-1次采樣時刻對應的任一可信位姿p_t-1＝(x_t-1,y_t-1,ω_t-1)和與第t次采樣時刻的任一可信位姿p_t＝(x_t,y_t,ω_t)的差異程度。