基于RFID的双向并行循迹机器人岔路会车装置的实现方法与流程

本发明涉及循迹机器人及其工业自动化技术领域，具体涉及一种基于rfid的双向并行循迹机器人岔路会车装置的实现方法。

背景技术：

循迹机器人是一种能够自动按照给定的路线(通常是采用不同颜色或者其他信号标记来引导)进行移动的机器人，它是一个运用传感器、信号处理、电机驱动及自动控制等技术来实现路面探测、信息反馈和自动行驶的技术综合体。循迹机器人在军事、民用和科学研究等方面已获得了广泛的应用。例如agv(即无人搬运车)、自动化生产线的物料陪送机器人，医院的机器人护士，商场的导游机器人等。

目前，在实际应用中，传统的循迹机器人，例如agv，普遍采用单向路径引导和串行路径引导的方式，即agv朝单个固定方向或自己独立的区间范围内行驶。而针对agv迎面相遇的情况，现有技术则主要通过路线管理和交通管制来避免，但是这样的agv控制方式，显然工作效率低下，调度的灵活性也差，局限性较为突出，尤其是面对岔路时，不能很好地对agv在线路上出现拥堵的问题进行防范。因此，有必要针对循迹机器人的使用现状进行技术上的改进。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于rfid的双向并行循迹机器人岔路会车装置的实现方法，其针对岔路循迹机器人会车的情况，可以提高循迹机器人的工作效率和灵活性，更好地对循迹机器人在线路上出现拥堵的问题进行防范。

为实现上述目的，本发明基于同一个总的发明构思下，采用了如下几种技术方案：

方案一

基于rfid的双向并行循迹机器人岔路会车装置的实现方法，所述的会车装置设置在循迹机器人上并与其通讯的mcu，同时与该mcu连接的用于向mcu传输循迹机器人地标信息的rfid模块、用于向mcu反馈循迹机器人前端障碍物情况的第一障碍物检测传感器、用于向mcu反馈循迹机器人后端障碍物情况的第二障碍物检测传感器，以及均与rfid模块连接用于标记循迹机器人点位信息的第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签；所述的第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签呈“人”字形分布形成会车区域；

所述的实现方法则包括以下步骤：

(1)两台寻迹机器人相向而行，分别表示为r1、r2，第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签所在位置分别表示为a、b、c三点；当r1、r2在同一路段中行驶，且r1和r2各自的会车装置同时检测到前方有障碍物时，进入会车状态，此时r1已依次通过a、b点；

(2)r1上的mcu控制其依次返回至b、a点并由rfid模块接收到点位信息；

(3)rfid模块向mcu传输循迹机器人地标信息，当r1到达a点时，mcu控制其往c点方向移动；r2在b点被检测到，由其上的mcu控制停止移动；

(4)r1到达c点并被检测到，反馈至r2上的mcu，mcu控制r2往a点方向行驶，同时r1停止移动；

(5)r2到达a点时被检测到，反馈至r1上的mcu，mcu控制r1往a点方向行驶，r2会车结束；

(6)r1到达a点并被检测到，继续往b点方向行驶，r1会车结束。

方案二

基于rfid的双向并行循迹机器人岔路会车装置的实现方法，所述的会车装置设置在循迹机器人上并与其通讯的mcu，同时与该mcu连接的用于向mcu传输循迹机器人地标信息的rfid模块、用于向mcu反馈循迹机器人前端障碍物情况的第一障碍物检测传感器、用于向mcu反馈循迹机器人后端障碍物情况的第二障碍物检测传感器，以及均与rfid模块连接用于标记循迹机器人点位信息的第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签；所述的第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签呈“人”字形分布形成会车区域；

所述的实现方法则包括以下步骤：

(1)两台寻迹机器人相向而行，分别表示为r1、r2，第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签所在位置分别表示为a、b、c三点；当r1、r2在同一路段中行驶，且r1和r2各自的会车装置同时检测到前方有障碍物时，进入会车状态，此时r1已依次通过b、a点；

(2)r1上的mcu控制其返回至a点并由rfid模块接收到点位信息；

(3)rfid模块向mcu传输循迹机器人地标信息，当r1到达a点时，mcu控制其往c点方向移动；

(4)r1到达c点并被检测到，反馈至r2上的mcu，mcu控制r2往a、b点方向行驶，同时r1停止移动，r2会车结束；

(5)r2到达b点时被检测到，反馈至r1上的mcu，mcu控制r1往a点方向行驶，r1会车结束。

方案三

基于rfid的双向并行循迹机器人岔路会车装置的实现方法，所述的会车装置设置在循迹机器人上并与其通讯的mcu，同时与该mcu连接的用于向mcu传输循迹机器人地标信息的rfid模块、用于向mcu反馈循迹机器人前端障碍物情况的第一障碍物检测传感器、用于向mcu反馈循迹机器人后端障碍物情况的第二障碍物检测传感器，以及均与rfid模块连接用于标记循迹机器人点位信息的第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签；所述的第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签呈“人”字形分布形成会车区域；

所述的实现方法则包括以下步骤：

(1)两台寻迹机器人相向而行，分别表示为r1、r2，第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签所在位置分别表示为a、b、c三点；当r1、r2在同一路段中行驶，且r1和r2各自的会车装置同时检测到前方有障碍物时，进入会车状态，此时r1到达a点，r2到达b点；

(2)r1上的mcu控制其往c点方向移动；

(3)r1到达c点并被检测到，反馈至r2上的mcu，mcu控制r2往a点方向行驶，同时r1停止移动，r2会车结束；

(4)r2到达a点时被检测到，反馈至r1上的mcu，mcu控制r1往a、b点方向行驶，r1会车结束。

方案四

基于rfid的双向并行循迹机器人岔路会车装置的实现方法，所述的会车装置设置在循迹机器人上并与其通讯的mcu，同时与该mcu连接的用于向mcu传输循迹机器人地标信息的rfid模块、用于向mcu反馈循迹机器人前端障碍物情况的第一障碍物检测传感器、用于向mcu反馈循迹机器人后端障碍物情况的第二障碍物检测传感器，以及均与rfid模块连接用于标记循迹机器人点位信息的第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签；所述的第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签呈“人”字形分布形成会车区域；

所述的实现方法则包括以下步骤：

(1)两台寻迹机器人相向而行，分别表示为r1、r2，第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签所在位置分别表示为a、b、c三点；当r1、r2在同一路段中行驶，且r1和r2各自的会车装置同时检测到前方有障碍物时，进入会车状态，此时r1到达a点；

(2)r1上的mcu控制其往c点方向移动；r2在b点被检测到，由其上的mcu控制停止移动；

(3)r1到达c点并被检测到，反馈至r2上的mcu，mcu控制r2往a点方向行驶，同时r1停止移动，r2会车结束；

(4)r2到达a点时被检测到，反馈至r1上的mcu，mcu控制r1往a、b点方向行驶，r1会车结束。

方案五

基于rfid的双向并行循迹机器人岔路会车装置的实现方法，所述的会车装置设置在循迹机器人上并与其通讯的mcu，同时与该mcu连接的用于向mcu传输循迹机器人地标信息的rfid模块、用于向mcu反馈循迹机器人前端障碍物情况的第一障碍物检测传感器、用于向mcu反馈循迹机器人后端障碍物情况的第二障碍物检测传感器，以及均与rfid模块连接用于标记循迹机器人点位信息的第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签；所述的第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签呈“人”字形分布形成会车区域；

所述的实现方法则包括以下步骤：

(1)两台寻迹机器人相向而行，分别表示为r1、r2，第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签所在位置分别表示为a、b、c三点；当r1、r2在同一路段中行驶，且r1和r2各自的会车装置同时检测到前方有障碍物时，进入会车状态，此时r1到达b点；

(2)r2到达a点并被检测到，由其上的mcu控制往c点方向移动；

(3)r2到达c点并被检测到，反馈至r1上的mcu，mcu控制r1往a点方向行驶，同时r2停止移动，r1会车结束；

(4)r1到达a点时被检测到，反馈至r2上的mcu，mcu控制r2往a、b点方向行驶，r2会车结束。

进一步地，在上述方案中，所述mcu采用rs232串口与循迹机器人实现通讯。

优选地，所述第一障碍物检测传感器和第二障碍物检测传感器均为红外或超声波蔽障传感器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明应用于循迹机器人上，利用障碍物检测技术，结合mcu软件流程设计，可为循迹机器人是否进入会车状态进行确认，而通过rfid及相应的控制技术设计，则可以确保循迹机器人的正常会车。应当说，本发明通过设计一种循迹机器人岔路会车装置，结合机器人会车流程的设计，针对循迹机器人岔路相遇的各种场景，其均能快速灵活地实现避让，完成正常的会车，从而不仅避免了循迹机器人在线路上出现拥堵，保证工作的效率，而且也确保了循迹机器人运行的安全。

(2)本发明设计巧妙，适用性非常强，可靠性高，将其应用于循迹机器人上可极大地缓解路线管理和交通管制方面的压力，因此，本发明适于大规模推广应用。

附图说明

图1为本发明的会车装置的系统示意图。

图2为本发明-实施例1的场景示意图。

图3为本发明-实施例2的场景示意图。

图4为本发明-实施例3的场景示意图。

图5为本发明-实施例4的场景示意图。

图6为本发明-实施例5的场景示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

如图1所示，本发明提供了一种会车装置，应用于循迹机器人上，其主要包括设置在循迹机器人上并与其通讯(采用rs232串口)的mcu，同时与该mcu连接的用于向mcu传输循迹机器人地标信息的rfid模块、用于向mcu反馈循迹机器人前端障碍物情况的第一障碍物检测传感器、用于向mcu反馈循迹机器人后端障碍物情况的第二障碍物检测传感器，以及均与rfid模块连接用于标记循迹机器人点位信息的第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签。本发明中的第一障碍物检测传感器和第二障碍物检测传感器均为红外或超声波蔽障传感器。

所述的第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签设置在岔路(放置在地面上)，并呈“人”字形分布，形成会车区域。

下面以agv为例，对本发明的应用方式进行详细介绍。

实施例1

本发明在实际应用时，会出现图2所示的场景，会车区域存在于主干道之中，当两辆agv相向而行时，本实施例的会车流程如下：

(1)将两辆agv分别表示为r1、r2，第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签所在位置分别表示为a、b、c三点(a、b点在主干道，c点在岔路点，a、b点及a、c点连通，b、c点不连通)；当r1、r2在同一路段中行驶，且r1和r2各自的会车装置同时检测到前方有障碍物时，进入会车状态，此时r1已依次通过a、b点(也就是图2所示的场景)；

(2)r1上的mcu控制其依次返回至b、a点并由rfid模块接收到点位信息；

(3)rfid模块向mcu传输agv地标信息，当r1到达a点时，mcu控制其往c点方向移动；r2在b点被检测到，由其上的mcu控制停止移动；

(4)r1到达c点并被检测到，反馈至r2上的mcu，mcu控制r2往a点方向行驶，同时r1停止移动；

(5)r2到达a点时被检测到，反馈至r1上的mcu，mcu控制r1往a点方向行驶，r2会车结束；

(6)r1到达a点并被检测到，继续往b点方向行驶，r1会车结束。

实施例2

在实际应用中，还会出现图3所示的场景，我们还是将两辆相向而行的agv分别表示为r1、r2，第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签所在位置分别表示为a、b、c三点。在图3所示的场景中，r1和r2各自的会车装置同时检测到前方有障碍物时，进入会车状态，此时r1已依次通过b、a点。两辆agv的会车流程如下：

(1)r1上的mcu控制其返回至a点并由rfid模块接收到点位信息；

(2)rfid模块向mcu传输agv地标信息，当r1到达a点时，mcu控制其往c点方向移动；

(3)r1到达c点并被检测到，反馈至r2上的mcu，mcu控制r2往a、b点方向行驶，同时r1停止移动，r2会车结束；

(4)r2到达b点时被检测到，反馈至r1上的mcu，mcu控制r1往a点方向行驶，r1会车结束。

实施例3

在实际应用中，还会出现图4所示的场景，我们还是将两辆相向而行的agv分别表示为r1、r2，第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签所在位置分别表示为a、b、c三点。在图4所示的场景中，r1和r2各自的会车装置同时检测到前方有障碍物时，进入会车状态，此时r1到达a点，r2到达b点。两辆agv的会车流程如下：

(1)r1上的mcu控制其往c点方向移动；

(2)r1到达c点并被检测到，反馈至r2上的mcu，mcu控制r2往a点方向行驶，同时r1停止移动，r2会车结束；

(3)r2到达a点时被检测到，反馈至r1上的mcu，mcu控制r1往a、b点方向行驶，r1会车结束。

实施例4

在实际应用中，还会出现图5所示的场景，我们还是将两辆相向而行的agv分别表示为r1、r2，第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签所在位置分别表示为a、b、c三点。在图5所示的场景中，r1和r2各自的会车装置同时检测到前方有障碍物时，进入会车状态，此时r1到达a点。两辆agv的会车流程如下：

(1)r1上的mcu控制其往c点方向移动；r2在b点被检测到，由其上的mcu控制停止移动；

(2)r1到达c点并被检测到，反馈至r2上的mcu，mcu控制r2往a点方向行驶，同时r1停止移动，r2会车结束；

(3)r2到达a点时被检测到，反馈至r1上的mcu，mcu控制r1往a、b点方向行驶，r1会车结束。

实施例5

在实际应用中，还会出现图5所示的场景，我们还是将两辆相向而行的agv分别表示为r1、r2，第一rfid标签、第二rfid标签、第三rfid标签所在位置分别表示为a、b、c三点。在图5所示的场景中，r1和r2各自的会车装置同时检测到前方有障碍物时，进入会车状态，此时r1到达b点。两辆agv的会车流程如下：

(1)r2到达a点并被检测到，由其上的mcu控制往c点方向移动；

(2)r2到达c点并被检测到，反馈至r1上的mcu，mcu控制r1往a点方向行驶，同时r2停止移动，r1会车结束；

(3)r1到达a点时被检测到，反馈至r2上的mcu，mcu控制r2往a、b点方向行驶，r2会车结束。

本发明针对循迹机器人岔路会车情况进行了深入的研究，并基于此设计出了相应的会车装置及会车方式，通过采用本发明所设计的方案，可完美解决循迹机器人采用单向路径引导和串行路径引导所存在的工作效率低且灵活性差的问题。本发明相比现有技术来说，技术进步十分明显，其具有突出的实质性特点和显著的进步。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。