基于ZigBee的搬运机器人定位系统设计.pdfVIP

中国科技僧息2湖 年第15期 茂~!eNCE § 髓 lII 一 嘻钓嗡 搬运机器人定位系统设计 陆文杰 张为公 龚宗洋 东南大学仪器科学与工程学院 210096 距离无线连接，可用于弥补GPS系统无法 传输损耗转化为距离，再利用已有的算法计 为了实现对仓库内搬运机器人的准确定位 ， 定位室内物体的缺陷，该技术已广泛应用 算 出节点的位置 。实际应用中通常是 控帝j机 器人完成搬运任务，同时协调各机 器 于楼宇和工业直接控制、消费类电子、医疗 CC2431芯片接收到其他芯片的RSSI值，并 人的运行，设计出以Zigt~e技术为基础的无线 器械、家庭数字化和消防安全等各领域。 把这些值汇总，结合芯片的坐标逐个写入 定位系统。黠合仓储运输的实际情况，采用 完整的ZigBee协议栈包含：APL (应 到定位引擎内进行计算，得出当前的坐标。 Zigl~e无线网络覆盖整个仓库 使用CC2430／ 用层)、APS (应用支持层)、NMK (网络 该技术硬件要求较低、算法相对简单，在实 243 芯片为核t构成鼹络节点。系统可磁实 层)、MAC (介质访问控制层)、PHY (物 验室环境中表现出良好特性 ；但由于环境 时定位机器人 ，下述货物搬运 的指令 ，监控机 理层)、ZDO (ZigBee设备对象)和AF(应 因素变化的原因，在实际应用中往往还需要 器人的安全运行，满足仓储运输的实际需要， 用框架)。层与层之间用接 口函数进行连 改进。 符合仓储物流 自动化的发展趋势。 接。其中，物理层和介质访问控制层的标准 2、系统功能 主要由IEEE802．15．4工作组负责制定，网 搬运机器人定位系统的主要功能是通 Zigl~e无线网络 ；仓储物流 ；CC2451；搬运机 络层和应用接 口的开发主要 由ZigBee联盟 过ZigBee网络，系统上层可以定位和控制 器 人 负责。用户可以把主要精力投入到在应用 仓库内的机器人进行搬运任务；通过系统 层中加入功能对整个无线网络进行使用和 上层，用户可以察看机器人工作状态并指 控制。同时，ZigBee技术还有网络 自组织、 挥搬运任务 ；自动地对搬运任务进行路径 节点容量大和可靠性高等优点。 分析计算，得出最佳的搬运方案；对仓库 网络中ZigBee节点通常包括：协调器 的货物排放进行规划，合理放置货物，记 (Coordinator)路由器(Router)和终端节 引言 录搬运任务，以方便用户查询并提取货 点(EndDevice)。协调器是网络的核心 ， 物。系统下层主要完成机器人的定位。机 仓库内的货物管理是一个多方面协调 它的主要功能是建立网络；路由器用来连 器人的具体机械移动和装卸动作由机器人 的系统工作。尽管已经有叉车等设备便于 接协调器和终端节点；终端节点处在整个 控制系统完成。整个仓库搬运系统的功能 货物的装卸和运输，但由于该类设备的自 网络在底层的位置，一旦终端节点搜寻就