基于无源RFID识别技术的轨道式设备盘点巡检机器人的制作方法

本发明涉及设备巡检与资产管理的，尤其是指一种基于无源rfid识别技术的轨道式设备盘点巡检机器人。

背景技术：

1、随着大型实验室、图书馆、仓库、企事业单位办公楼等场景中的固定资产数量不断增加，传统的人工盘点方式在效率、准确性、实时性等方面已无法满足现代资产管理的需求。现有的轨道式巡检机器人多采用高清摄像头、工控机、行为识别、图像分析等复杂模块，通常用于安全监控、环境巡检等任务，其系统结构复杂、成本较高、功耗大、维护频繁，不适用于仅需要资产标签读取的场景。

2、对于以固定资产盘点为主要目标的环境而言，高分辨摄像头、视频处理模块、行为识别算法等设备并非必要，其增加了整机成本和维护成本，同时提高了系统功耗和结构复杂度。另一方面，一些巡检设备采用有源rfid技术，需要独立供电的主动标签，成本高昂，不适用于大量资产的长期部署。

3、因此，有必要设计一种结构更简化、成本更可控、功耗更低、同时又能在轨道上稳定运行、并能可靠获取无源rfid标签信息的轨道式巡检设备，以满足大规模固定资产盘点任务的需要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于无源rfid识别技术的轨道式设备盘点巡检机器人，具备低成本、低功耗、结构轻量化、维护便捷、可广泛部署于室内固定资产管理场景等优点。

2、本发明的目的通过下述技术方案实现：

3、一种基于无源rfid识别技术的轨道式设备盘点巡检机器人，包括轨道移动单元、云台单元、无源rfid采集单元、无线通信单元、主控单元和供电单元；所述轨道移动单元移动安装于轨道上，该轨道移动单元包括第一安装支架、两个轨道驱动轮和驱动电机；两个轨道驱动轮对称安装于第一安装支架的左、右侧板的内侧，并分别位于轨道的左、右两侧，且两个轨道驱动轮的轮面均与轨道的下缘相接触；每个轨道驱动轮分别由单独的驱动电机驱动转动，以使巡检机器人沿轨道的前后方向稳定行走；所述云台单元安装于第一安装支架的底部，所述无源rfid采集单元、无线通信单元、主控单元和供电单元分别安装于云台单元上；所述无源rfid采集单元用于感应周边无源rfid标签并解析读取无源rfid标签数据；所述云台单元用于带动其上安装的无源rfid采集单元绕竖直轴线旋转，从而调整无源rfid采集单元对周边无源rfid标签的识别覆盖范围及识别角度；所述主控单元分别与驱动电机、云台单元、无源rfid采集单元和无线通信单元电连接，用于控制驱动电机带动轨道驱动轮转动，控制云台单元带动其上安装的各单元绕竖直轴线旋转，接收无源rfid采集单元输出的标签数据，并通过无线通信单元上传至室内资产管理系统；所述供电单元分别与驱动电机、云台单元、无源rfid采集单元、无线通信单元和主控单元电连接，用于为各单元供电。

4、进一步，每个轨道驱动轮的两侧各设置有一转向从动轮，所述转向从动轮通过l形支架安装于第一安装支架的左侧板或右侧板的内侧，并位于轨道的侧壁旁，用于辅助巡检机器人在轨道上转向。

5、进一步，所述轨道驱动轮与转向从动轮之间还设置有承重从动轮，所述承重从动轮通过承重连接杆安装于第一安装支架的左侧板或右侧板的内侧，且所述承重从动轮的轮面与轨道的下缘相接触，通过两个承重从动轮支撑巡检机器人总重量，确保巡检机器人在轨道运行过程中保持稳定，不发生上下抖动。

6、进一步，所述云台单元包括第二安装支架、云台转向电机和圆环连接件；所述云台转向电机的壳体通过圆环连接件与第一安装板连接，其底部输出轴与第二安装支架连接；所述无源rfid采集单元、无线通信单元、主控单元和供电单元分别安装于第二安装支架上；所述云台转向电机与主控单元电连接，由主控单元控制云台转向电机转动，进而驱动第二安装支架绕圆环连接件的轴线水平转动，从而调节无源rfid采集单元的朝向。

7、进一步，所述无源rfid采集单元包括无源rfid读卡器天线和无源rfid读卡器芯片；所述无源rfid读卡器天线用于实现预设范围内的无源rfid标签识别；所述无源rfid读卡器芯片通过串口与主控单元连接，用于将读取到的无源rfid标签数据发送至主控单元。

8、进一步，所述第一安装支架呈u形结构。

9、进一步，所述轨道驱动轮通过法兰安装于第一安装支架的左侧板或右侧板的内侧，所述驱动电机对应安装于第一安装支架的左侧板或右侧板的外侧，其输出轴穿过法兰与轨道驱动轮传动连接。

10、进一步，所述主控单元为单片机。

11、进一步，所述供电单元为锂电池。

12、进一步，所述轨道为工字型轨道。

13、本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

14、本发明针对室内固定资产盘点场景，采用轻量化结构设计，通过无源rfid读卡方式获取设备标签信息，避免了传统监控巡检机器人中常见的视频采集、图像识别、高性能计算等复杂模块，使整机结构更简洁、成本更低、能耗更小；无源rfid采集单元无需独立供电，系统稳定性高；云台单元可在水平面内进行0°～180°旋转，便于改变无源rfid读卡器天线方向，提升标签读取覆盖范围；巡检机器人在工字型轨道中由轨道驱动轮、承重从动轮与转向从动轮共同限制多个自由度，使其能够稳定运行；主控单元与无线通信单元配合，实现数据处理与tcp/ip网络通信，满足室内资产管理系统对于数据可获取性和实时性的要求；本发明结构轻量、维护方便、适合在实验室、图书馆、仓储中心、办公区域等场景进行大规模固定资产巡检部署。

1.一种基于无源rfid识别技术的轨道式设备盘点巡检机器人，其特征在于：包括轨道移动单元、云台单元、无源rfid采集单元、无线通信单元、主控单元和供电单元；所述轨道移动单元移动安装于轨道上，该轨道移动单元包括第一安装支架、两个轨道驱动轮和驱动电机；两个轨道驱动轮对称安装于第一安装支架的左、右侧板的内侧，并分别位于轨道的左、右两侧，且两个轨道驱动轮的轮面均与轨道的下缘相接触；每个轨道驱动轮分别由单独的驱动电机驱动转动，以使巡检机器人沿轨道的前后方向稳定行走；所述云台单元安装于第一安装支架的底部，所述无源rfid采集单元、无线通信单元、主控单元和供电单元分别安装于云台单元上；所述无源rfid采集单元用于感应周边无源rfid标签并解析读取无源rfid标签数据；所述云台单元用于带动其上安装的无源rfid采集单元绕竖直轴线旋转，从而调整无源rfid采集单元对周边无源rfid标签的识别覆盖范围及识别角度；所述主控单元分别与驱动电机、云台单元、无源rfid采集单元和无线通信单元电连接，用于控制驱动电机带动轨道驱动轮转动，控制云台单元带动其上安装的各单元绕竖直轴线旋转，接收无源rfid采集单元输出的标签数据，并通过无线通信单元上传至室内资产管理系统；所述供电单元分别与驱动电机、云台单元、无源rfid采集单元、无线通信单元和主控单元电连接，用于为各单元供电。

2.根据权利要求1所述的一种基于无源rfid识别技术的轨道式设备盘点巡检机器人，其特征在于：每个轨道驱动轮的两侧各设置有一转向从动轮，所述转向从动轮通过l形支架安装于第一安装支架的左侧板或右侧板的内侧，并位于轨道的侧壁旁，用于辅助巡检机器人在轨道上转向。

3.根据权利要求2所述的一种基于无源rfid识别技术的轨道式设备盘点巡检机器人，其特征在于：所述轨道驱动轮与转向从动轮之间还设置有承重从动轮，所述承重从动轮通过承重连接杆安装于第一安装支架的左侧板或右侧板的内侧，且所述承重从动轮的轮面与轨道的下缘相接触，通过两个承重从动轮支撑巡检机器人总重量，确保巡检机器人在轨道运行过程中保持稳定，不发生上下抖动。

4.根据权利要求1所述的一种基于无源rfid识别技术的轨道式设备盘点巡检机器人，其特征在于：所述云台单元包括第二安装支架、云台转向电机和圆环连接件；所述云台转向电机的壳体通过圆环连接件与第一安装板连接，其底部输出轴与第二安装支架连接；所述无源rfid采集单元、无线通信单元、主控单元和供电单元分别安装于第二安装支架上；所述云台转向电机与主控单元电连接，由主控单元控制云台转向电机转动，进而驱动第二安装支架绕圆环连接件的轴线水平转动，从而调节无源rfid采集单元的朝向。

5.根据权利要求1所述的一种基于无源rfid识别技术的轨道式设备盘点巡检机器人，其特征在于：所述无源rfid采集单元包括无源rfid读卡器天线和无源rfid读卡器芯片；所述无源rfid读卡器天线用于实现预设范围内的无源rfid标签识别；所述无源rfid读卡器芯片通过串口与主控单元连接，用于将读取到的无源rfid标签数据发送至主控单元。

6.根据权利要求1所述的一种基于无源rfid识别技术的轨道式设备盘点巡检机器人，其特征在于：所述第一安装支架呈u形结构。

7.根据权利要求1所述的一种基于无源rfid识别技术的轨道式设备盘点巡检机器人，其特征在于：所述轨道驱动轮通过法兰安装于第一安装支架的左侧板或右侧板的内侧，所述驱动电机对应安装于第一安装支架的左侧板或右侧板的外侧，其输出轴穿过法兰与轨道驱动轮传动连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于无源rfid识别技术的轨道式设备盘点巡检机器人，其特征在于：所述主控单元为单片机。

9.根据权利要求1所述的一种基于无源rfid识别技术的轨道式设备盘点巡检机器人，其特征在于：所述供电单元为锂电池。

10.根据权利要求1所述的一种基于无源rfid识别技术的轨道式设备盘点巡检机器人，其特征在于：所述轨道为工字型轨道。