【摘 要】
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随着互联网科技的发展与人们生活水平的不断提高,智能家居以迅猛的速度聚焦于人们的视野,机器人在智能家居中可以实现递物、开窗等多种功能,具有重要的作用。机器人对室内的
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随着互联网科技的发展与人们生活水平的不断提高,智能家居以迅猛的速度聚焦于人们的视野,机器人在智能家居中可以实现递物、开窗等多种功能,具有重要的作用。机器人对室内的定位有着精准的要求。由于目前的室外定位技术中,GPS全球导航卫星定位系统已经非常成熟,然而室内环境通常比较复杂,信号容易受多径效应和非视距效应的影响,很难实现室内定位。因此,本文采用RFID技术对机器人室内定位进行研究。本文通过对现有RFID室内定位技术的分析和研究,从硬件、软件和算法三个方面对其进行改进,主要工作如下:首先,提出标签的交叉分布策略。在实验环境中每隔一定距离放置一个纵向标签,再在四个纵向标签中间放置一个横向标签,解决了标签对于读写器的接收信号具有方向性的问题。其次,原读写器的信号采集系统只能读到标签基本信息和信号即时强度指示(Received Signal Strength Indication,RSSI)值,经过对其二次开发,使其能读到标签对应的位置坐标和RSSI平均值。通过实验结果分析,这样的改进使得应用极大似然估计定位法(Maximum Likelihood Estimate Positioning,MLEP)进行定位的精度大大提高。最后,提出粒子群-极大似然估计定位法(Particle Swarm Optimization-Maximum Likelihood Estimate Positioning,PSO-MLEP),此方法针对极大似然估计定位法对机器人室内定位精度不足的缺点,将极大似然估计定位法转换成求函数最小值问题,再利用粒子群算法进行求解。实验表明该定位算法明显提高了室内环境下机器人的定位精度,其定位平均误差接近3cm,与传统定位算法12cm左右的平均定位误差相比,定位精度提高了近3倍。
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