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RFID芯片的應(yīng)用,，使圖書館服務(wù)愈加高效，越來越向智慧化服務(wù)轉(zhuǎn)變,。RFID在圖書館的應(yīng)用已超過10年,，目前已形成了完整的圖書館應(yīng)用RFID解決方案，從標(biāo)簽轉(zhuǎn)換張貼,、RFID門禁,、館員工作站到自助借還以及圖書盤點(diǎn)等?；赗FID應(yīng)用的圖書館,，遇到的最大障礙或者說是缺陷，就是圖書盤點(diǎn)這一部分,。為此,，南京大學(xué)研制了基于高頻和超高頻的RFID圖書館智能盤點(diǎn)機(jī)器人，基本解決了這一問題,。圖書館發(fā)展到數(shù)字圖書館,、智慧圖書館階段，RFID的發(fā)展和人工智能技術(shù)的突破功不可沒,。盤點(diǎn)圖書資產(chǎn)是圖書館的剛性需求,，國內(nèi)外圖書館以及相關(guān)學(xué)者在這方面已經(jīng)做了不少的研究和實(shí)踐工作。楊學(xué)睿通過對相關(guān)技術(shù)的研究,，提出了智能機(jī)器人自主取書的方案,，主要涉及地圖構(gòu)建、識別地圖,、自主導(dǎo)航,、識別圖書標(biāo)簽字符等。趙志光提出了文獻(xiàn)定位技術(shù),、自動導(dǎo)航技術(shù),、文獻(xiàn)拾取技術(shù),，并進(jìn)行了研究和探討，以便為引進(jìn)機(jī)器人提供決策依據(jù),。于新國研究了圖書館問答機(jī)器人,、機(jī)器人導(dǎo)航技術(shù)、機(jī)器人識別定位技術(shù),、機(jī)器人自動拾取技術(shù)等,，為全面研究應(yīng)用圖書館智能機(jī)器人提供了參考。倪劼研究了配有RFID的設(shè)備進(jìn)行圖書盤點(diǎn)的關(guān)鍵技術(shù),，認(rèn)為設(shè)備能降低圖書盤點(diǎn)工作中所花費(fèi)的時間,，能夠促進(jìn)圖書館服務(wù)方式的轉(zhuǎn)變。張若蘭從圖書館痛點(diǎn)問題入手,，提出圖書館服務(wù)創(chuàng)新中應(yīng)該使用智能機(jī)器人,。劉文璨認(rèn)為RFID技術(shù)很大程度上改變了圖書館的服務(wù)方式，為智慧圖書館的發(fā)展起到了一定的推動作用,。樊慧麗等人以南京大學(xué)圖書館圖書盤點(diǎn)創(chuàng)新實(shí)踐為例,，對盤點(diǎn)機(jī)器人優(yōu)勢、局限和發(fā)展進(jìn)行了分析,、思考,，為其他館的建設(shè)提供借鑒。Thirumurugan J等人介紹了線跟蹤機(jī)器人（LFR）在圖書館庫存管理系統(tǒng)（LIMS）中的應(yīng)用,，設(shè)計了一種基于傳感器控制的線跟蹤機(jī)器人,，用于跟蹤圖書館書架布置預(yù)定的線路徑。Zimmerman T G設(shè)計了一種機(jī)器人,，機(jī)器人系統(tǒng)通過庫存地圖在商店中導(dǎo)航,、捕獲貨架圖像、從捕獲的貨架圖像中解碼產(chǎn)品條碼,、從產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫中檢索解碼產(chǎn)品條碼的產(chǎn)品圖像,、分割捕獲的貨架圖像以檢測貨架上項(xiàng)目的圖像來執(zhí)行項(xiàng)目的庫存。Marc Morenza-Cinos等提出了一種新的機(jī)器人,，用于在不需要安裝任何固定基礎(chǔ)設(shè)施的情況下對零售店內(nèi)的所有產(chǎn)品進(jìn)行清點(diǎn)和定位,，其基本原理是機(jī)器人將激光引導(dǎo)的自主機(jī)器人基地與由多個RFID閱讀器、天線以及3D攝像機(jī)組成的射頻識別（RFID）有效載荷結(jié)合在一起,。Zhang J等提出了一種能夠自主完成零售庫存的移動機(jī)器人的實(shí)現(xiàn)方案,，方案中，機(jī)器人可以自動生成一條路徑,，覆蓋給定商店地圖邊界內(nèi)的所有商品,，然后按照生成的路徑執(zhí)行庫存。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,，其機(jī)器人能夠有效地在復(fù)雜布局的銷售樓層進(jìn)行基于RFID的庫存管理,，并提供了比手工庫存更高的庫存管理精度,。由于機(jī)器人人技術(shù)的進(jìn)步，自動化系統(tǒng)廣泛應(yīng)用,，Barma B等人所參與的項(xiàng)目旨在引進(jìn)圖書館自動化系統(tǒng),，以期達(dá)到自動檢索已排好的圖書、排架上還書及自動更新圖書館資料庫的目的,。該系統(tǒng)以Arduino微控制器和python編程微控制器為基礎(chǔ),，利用機(jī)器人手臂在圖書館的不同書架上取書或還書,，數(shù)據(jù)庫也會在操作完成后更新,。這個項(xiàng)目能夠?yàn)閳D書館自動化概念帶來新的維度,。在現(xiàn)代社會，機(jī)器人被設(shè)計成在普通人的生活中扮演越來越重要的角色,。Julie Behan和Derek T O'Keeffe介紹了一個名為“盧卡斯”的移動機(jī)器人助手，是利默里克大學(xué)計算機(jī)輔助系統(tǒng),，這個系統(tǒng)以幫助圖書館環(huán)境中的個人,，同時也與他們進(jìn)行社會互動。人機(jī)交互是通過機(jī)器人上顯示的三維動畫角色開始的,，描述了一個依賴于單目視覺和超聲波測距儀的連續(xù)定位過程,。該過程將導(dǎo)航空間劃分為不同的定位區(qū)域，并采用路標(biāo)特征提取,、消失點(diǎn)估計和超聲波模式檢測等方法對機(jī)器人進(jìn)行定位,。室內(nèi)移動機(jī)器人涉及的技術(shù)很多，比如外觀設(shè)計,、自動充電,、自動避障、人機(jī)交互等,，其中最重要的就是室內(nèi)機(jī)器人的自我定位和導(dǎo)航,，已知環(huán)境、未知環(huán)境這兩種情況下機(jī)器人的定位和地圖構(gòu)建是目前的研究重點(diǎn),。移動機(jī)器人的定位與導(dǎo)航以及地圖構(gòu)建是移動機(jī)器人研究和實(shí)踐的重點(diǎn)與難點(diǎn),。很多學(xué)者和研究團(tuán)體做了相關(guān)研究，也有一些機(jī)器人公司做了具體實(shí)踐,，這些研究和實(shí)踐對圖書館智能盤點(diǎn)機(jī)器人的研究和設(shè)計提供了有益幫助,。龐文堯等研究了室內(nèi)移動機(jī)器人，利用超聲波技術(shù)研究導(dǎo)航,、避障等任務(wù),，指出了其存在的不足，并對發(fā)展趨勢做了預(yù)測,。王櫟斐提出了一種高效的路徑規(guī)劃算法用于自主環(huán)境探索,，包括多層環(huán)境模型,、全局路徑規(guī)劃和局部路徑規(guī)劃。多層環(huán)境模型根據(jù)SLAM構(gòu)建的柵格地圖和激光數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時更新,，且為全局路徑規(guī)劃與局部路徑規(guī)劃提供環(huán)境信息,。曲麗萍定義了移動機(jī)器人SLAM研究所需的坐標(biāo)系，并在此基礎(chǔ)上建立了移動機(jī)器人運(yùn)動模型,、傳感器觀測模型,、環(huán)境特征模型及數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模型，針對環(huán)境特征地圖的不完備性及自然實(shí)體路標(biāo)的不規(guī)則性,，提出了描述自然實(shí)體路標(biāo)的位置屬性和大小屬性的圓型類特征表示法,，提出了自適應(yīng)重采樣的FastSLAM算法，圍繞SLAM的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)問題,，給出了SLAM數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的解釋樹模型和關(guān)聯(lián)矩陣模型,。林輝燦等針對基于特征的視覺SLAM（VSLAM）算法構(gòu)建的稀疏地圖不利于機(jī)器人應(yīng)用的問題，提出了一種基于八叉樹結(jié)構(gòu)的高效,、緊湊的地圖構(gòu)建算法,。結(jié)合王琨等人對室內(nèi)移動機(jī)器人導(dǎo)航信息獲取的研究綜述，可以看出目前大部分智能移動機(jī)器人通過 SLAM也就是即時定位與地圖構(gòu)建算法實(shí)現(xiàn)定位功能,。SLAM是一種基于概率計算的增量式定位建圖算法,，它利用各類傳感器，如激光測距器,、深度相機(jī),、超聲波、里程計等搜集場景數(shù)據(jù)信息并對當(dāng)前位置進(jìn)行后驗(yàn)概率估計,，而后利用運(yùn)動模型加以校正,，從而得到機(jī)器人當(dāng)前位置信息，構(gòu)建周圍場景地圖,，并進(jìn)行導(dǎo)航工作,。SLAM算法是目前最成熟的機(jī)器人定位導(dǎo)航算法，已在商用機(jī)器人上被廣泛應(yīng)用,。SLAM算法有很多人研究,，在商業(yè)和工業(yè)中已有較多應(yīng)用。圖書智能盤點(diǎn)機(jī)器人的應(yīng)用有其特殊性,，在其上應(yīng)用SLAM存在一些問題,。第一，SLAM算法在計算過程中需將觀測數(shù)據(jù),、預(yù)測數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)合成一個高維向量并進(jìn)行概率估計,，這樣的話整體計算效率較低，并且存在累積誤差,，長時間運(yùn)行后定位精度無法保障,。圖書盤點(diǎn)和查找最關(guān)注的就是定位精度,，精度不夠?qū)⒅苯訉?dǎo)致圖書位置、排序和數(shù)量識別錯誤,，這就使得盤點(diǎn)機(jī)器人毫無意義,；定位精度不高導(dǎo)致的另一個問題就是機(jī)器人和狹窄的書架之間發(fā)生碰擦。第二,，SLAM根據(jù)各種探測器傳感器獲取環(huán)境特征,，因?yàn)閳D書館書架擺放都非常相似，因此,，盤點(diǎn)機(jī)器人容易在這種高同構(gòu)場景下產(chǎn)生定位跳變或定位丟失等問題,，直接導(dǎo)致盤點(diǎn)機(jī)器人無法工作。如圖1為機(jī)器人和書架碰到,，圖2為機(jī)器人無法區(qū)分兩個書架,。
RFID是一種無線射頻識別技術(shù),，已被廣泛應(yīng)用,，利用RFID的特性可以解決盤點(diǎn)機(jī)器人的定位和導(dǎo)航，做到精確定位自身位置,、書架位置和圖書位置,。將RFID標(biāo)簽與實(shí)際位置坐標(biāo)進(jìn)行綁定，幫助盤點(diǎn)機(jī)器人通過掃描布置于場景中的RFID標(biāo)簽確定所在位置范圍,，這樣能夠有效預(yù)防定位跳變問題,。RFID具有較強(qiáng)的穿透性，在一次掃描過程中能夠同時讀取多個標(biāo)簽,，這對定位有很大的影響,。因此，要對RFID標(biāo)簽反饋的射頻信號利用模糊邏輯等方法對其進(jìn)行建模描述,，進(jìn)一步分析處理,，才能做到精準(zhǔn)定位。
RFID依賴于射頻信號,，具有非接觸式特點(diǎn),、可重復(fù)利用和數(shù)據(jù)安全的特點(diǎn)。RFID技術(shù)在機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域,，主要利用其非接觸識別及精準(zhǔn)讀取目標(biāo)標(biāo)簽的特性,，將RFID標(biāo)簽作為場景中的地標(biāo)使用，使機(jī)器人通過讀取RFID標(biāo)簽信息幫助判斷當(dāng)前自身所處位置并導(dǎo)航出下一步的行動方向,。隨著RFID技術(shù)的不斷進(jìn)步和成熟,，越來越多的機(jī)器人借助RFID 技術(shù)進(jìn)行自主定位與導(dǎo)航，或?qū)FID技術(shù)與其他類型的傳感器相結(jié)合,，使定位效果更加精準(zhǔn),。信號強(qiáng)度（Received Signal Strength Indication,，RSSI）是指接受的電磁信號的能量大小。RFID芯片的射頻信號是一種電磁波,，通過分析射頻信號強(qiáng)度RSSI值的大小以及變化規(guī)律,，可以對RFID標(biāo)簽與RFID天線的相對位置信息進(jìn)行計算和分析，從而幫助計算機(jī)器人相對于標(biāo)簽的位置,。Gmapping算法是一種高效的機(jī)器人定位導(dǎo)航算法,，它是在Rao-Blackwellised粒子濾波器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。它利用激光雷達(dá)掃描機(jī)器人運(yùn)行環(huán)境得到場景數(shù)據(jù),，構(gòu)建柵格地圖,，并進(jìn)行即時定位和導(dǎo)航。Gmapping算法是開源軟件包,，主要適用于室內(nèi)機(jī)器人定位導(dǎo)航,。目前，許多商用機(jī)器人均使用Gmapping算法進(jìn)行機(jī)器人定位導(dǎo)航操作,。模糊邏輯利用模糊集理論和模糊邏輯理論,，可以對難以用數(shù)學(xué)公式直接描述計算的RFID射頻信號的相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行建模描述。通過構(gòu)建模糊控制系統(tǒng),，可以利用推理規(guī)則從RFID相關(guān)射頻信號數(shù)據(jù)中推理得到RFID標(biāo)簽的位置信息,。由于對RFID射頻信號相關(guān)屬性的描述公式僅限于理想狀況下，而在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中,，RFID標(biāo)簽的反饋射頻信號極易受到環(huán)境中噪聲的干擾,，故而若直接使用搜集的數(shù)據(jù)為機(jī)器人進(jìn)行定位導(dǎo)航操作，會存在較大誤差,，實(shí)用性無法保障,。通過模糊控制系統(tǒng)，可以將環(huán)境中各種反射和干擾對RFID信號的影響降至最低,，使得算法整體的穩(wěn)定性更高,。基于RFID定位導(dǎo)航的基本實(shí)現(xiàn)方式如下：步驟一，建立模糊推理系統(tǒng),，得到對應(yīng)的推理規(guī)則,。步驟二，將圖書館機(jī)器人預(yù)定路徑中經(jīng)過的RFID標(biāo)簽的ID信息按順序存入列表中,。步驟三,，確定圖書館機(jī)器人下一步需到達(dá)的目標(biāo)RFID標(biāo)簽的ID信息，并計算出圖書館機(jī)器人的前進(jìn)方向,，圖書館機(jī)器人開始朝下一步需到達(dá)的目標(biāo)RFID標(biāo)簽所在位置移動,。步驟四，圖書館機(jī)器人移動過程中，使用安裝在圖書館機(jī)器人上的2個RFID讀取設(shè)備分別讀取放置于書架邊沿的RFID標(biāo)簽,，第一個RFID讀取設(shè)備的天線記為天線1,，第二個RFID讀取設(shè)備的天線記為天線2。RFID讀取設(shè)備讀取的信號包括：RFID讀取設(shè)備的標(biāo)號信息no,，RFID標(biāo)簽的ID信息id,，兩個RFID讀取設(shè)備分別采集到當(dāng)前讀取RFID標(biāo)簽的相位差φ及RFID標(biāo)簽的RSSI值r，以及采集到該RFID標(biāo)簽的時間戳t,，用五元組Tag=<no,、id、φ,、T,、t>記錄；no取值為1或2,，為1時表示第一個RFID讀取設(shè)備,，為2時表示第二個RFID讀取設(shè)備。步驟五,，對于五元組Tag中的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理,；步驟六，將預(yù)處理后的五元組Tag中的信息輸入步驟1得到的推理規(guī)則中,，得到關(guān)于圖書館機(jī)器人的當(dāng)前位置信息,，并根據(jù)步驟2中的列表判斷是否已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)RFID標(biāo)簽所在位置,，從而確認(rèn)下一步的前進(jìn)方向,，以實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航功能。（1）書庫和書架等環(huán)境準(zhǔn)備,。將RFID標(biāo)簽布置在環(huán)境中,，例如墻面上、轉(zhuǎn)角處和書架上等,。事先計算好盤點(diǎn)機(jī)器人閱讀器的高度,，然后盡可能讓RFID標(biāo)簽與閱讀器天線中心處于同一水平線上。RFID標(biāo)簽之間的間隔盡可能相同,，根據(jù)書庫墻面和書架等的長度動態(tài)調(diào)整,。由于算法精度要求，RFID標(biāo)簽的間隔不宜過大,。例如,，當(dāng)RFID天線的讀取功率在20 dbm時，RFID標(biāo)簽的間隔不宜超過15 cm,。假設(shè)將標(biāo)簽布置在書架上,，則需要按一定規(guī)則對所有 RFID標(biāo)簽進(jìn)行編號，要求 ID號包含書架號,，層數(shù)以及所在層的標(biāo)號,。例如,，第12書架第3層第5個標(biāo)簽，其對應(yīng)編號為“120305”,。在數(shù)據(jù)庫中將RFID標(biāo)簽ID和對應(yīng)的實(shí)際坐標(biāo)一同存入,，同時，將每個標(biāo)簽的相鄰標(biāo)簽一同記錄在數(shù)據(jù)庫中,。（2）路徑規(guī)劃,。利用DFS深度優(yōu)先算法找到起點(diǎn)到終點(diǎn)的最短路徑。利用DFS 算法,，根據(jù)RFID標(biāo)簽的相鄰關(guān)系,，先找到距離起點(diǎn)坐標(biāo)最近的RFID標(biāo)簽 Tagstart，再根據(jù)處于同一書架同一層的相鄰RFID標(biāo)簽的坐標(biāo),，不斷向外拓展,，直到找到距離終點(diǎn)坐標(biāo)最近的RFID標(biāo)簽Tagend，同時,，將這條路徑上經(jīng)過的所有標(biāo)簽記錄在列表中,，并將列表中第一個 RFID 標(biāo)簽作為當(dāng)前目標(biāo) RFID標(biāo)簽，其對應(yīng)的坐標(biāo)作為當(dāng)前目的坐標(biāo),，記錄在（xgoal,； ygoal）中。如圖3所示,，假設(shè)機(jī)器人行駛到書架的起始點(diǎn),，而且其目標(biāo)位置也可知。首先,，通過查詢數(shù)據(jù)庫可以找到距離當(dāng)前位置最近的標(biāo)簽A以及距離目標(biāo)位置最近的標(biāo)簽E,。通過數(shù)據(jù)庫查詢標(biāo)簽之間的相鄰關(guān)系，利用DFS算法,，將標(biāo)簽A作為根節(jié)點(diǎn),，尋找可以到達(dá)標(biāo)簽E的最短路徑。最終,，DFS方法提供的從標(biāo)簽A到標(biāo)簽E的最短路徑為：標(biāo)簽A->標(biāo)簽B->標(biāo)簽C->標(biāo)簽D->標(biāo)簽E,。將上述路徑中的標(biāo)簽按照順序記錄在列表中，當(dāng)前列表中第一個標(biāo)簽是標(biāo)簽A,，通過數(shù)據(jù)庫查詢標(biāo)簽A的具體坐標(biāo),，記錄在（xgoal；ygoal）中,。
（3）機(jī)器人導(dǎo)航,。可以利用RFID技術(shù)得到機(jī)器人的當(dāng)前位置。依據(jù)公式（1）更新圖書館機(jī)器人的方位角 θrotation,。
機(jī)器人按照 θrotation 角度調(diào)整自身的方位角,，繼續(xù)前進(jìn)，同時不斷地進(jìn)行RFID掃描從而確定自身的當(dāng)前位置,。當(dāng)（xcurrent,；ycurrent）滿足條件時，可以判斷為機(jī)器人已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)位置,，判斷條件如公式（2）所示,。
若判斷已達(dá)到目標(biāo)位置，則將路徑列表中位于第一的標(biāo)簽刪去,，并將（xgoal,；ygoal）的值設(shè)為更新后列表中位于第一的標(biāo)簽的實(shí)際坐標(biāo)。若刪除后列表中沒有剩余標(biāo)簽,，則說明機(jī)器人已到達(dá)最終目標(biāo)位置,，本次導(dǎo)航結(jié)束；否則,，則繼續(xù)重復(fù)以上過程,。圖書盤點(diǎn)機(jī)器人具有特定的功能要求和應(yīng)用環(huán)境。機(jī)器人的工作環(huán)境是書庫,，執(zhí)行圖書盤點(diǎn)任務(wù)時機(jī)器人要在書架間沿直線移動,，或準(zhǔn)確地在書架間進(jìn)行轉(zhuǎn)彎移動，這使得機(jī)器人必須具有快速準(zhǔn)確定位導(dǎo)航的能力,。圖書盤點(diǎn)機(jī)器人是基于RFID技術(shù)的智能圖書館管理系統(tǒng)的重要組件之一,，它將RFID技術(shù)與智能移動機(jī)器人相融合，通過運(yùn)行機(jī)器人定位導(dǎo)航方法獲取機(jī)器人在圖書館中的實(shí)時位置信息,，然后利用RFID天線掃描書架上書籍的RFID標(biāo)簽,，最終利用圖書掃描算法得到圖書盤點(diǎn)與圖書定位結(jié)果。盤點(diǎn)機(jī)器人的移動部分主要由下位機(jī)控制,，包括避障系統(tǒng)和定位導(dǎo)航系統(tǒng)，這兩個系統(tǒng)利用RFID讀取設(shè)備,、激光雷達(dá)和超聲波等多種類型的傳感器感知周圍環(huán)境數(shù)據(jù),，為機(jī)器人提供障礙物檢測和定位導(dǎo)航功能，從而控制底層移動平臺進(jìn)行移動,。機(jī)器人內(nèi)搭載RFID閱讀器,，外部有RFID天線。RFID天線即可用于掃描圖書,，同時也用于幫助機(jī)器人進(jìn)行定位,。如果機(jī)器人需要對整個書庫進(jìn)行圖書盤點(diǎn)，則機(jī)器人需要按照S型路線繞行在書架間；并且在掃描時,，需要保證機(jī)器人按照穩(wěn)定的路線沿書架底邊移動,。圖書盤點(diǎn)機(jī)器人定位導(dǎo)航系統(tǒng)主要分為3個層次：視圖層、控制層和數(shù)據(jù)層,。視圖層負(fù)責(zé)對整個定位導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行人工操作以及結(jié)果展示,。控制層從視圖層接收來自用戶的操作命令請求,，也將定位導(dǎo)航結(jié)果實(shí)時反饋給視圖層,；同時，控制層通過COM組件與底層的傳感器模塊以及全向移動平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,，用于獲取傳感器數(shù)據(jù)以及控制機(jī)器人進(jìn)行移動,；控制層通過網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，控制層從數(shù)據(jù)庫中獲取地圖中各個標(biāo)簽以及節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)信息,，并將更新后的地圖信息傳送至數(shù)據(jù)庫中保存,。數(shù)據(jù)層通過網(wǎng)絡(luò)和COM接口與控制層的模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，主要包括傳感器模塊,、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫,、全向移動平臺等3個部分。傳感器模塊負(fù)責(zé)控制RFID讀取設(shè)備和激光雷達(dá)進(jìn)行掃描搜集數(shù)據(jù),，并將場景數(shù)據(jù)傳輸給控制層中相應(yīng)的處理模塊,；遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫模塊主要通過連接遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫，獲取場景地圖以及場景中作為地標(biāo)的各個RFID標(biāo)簽的具體位置信息及其相鄰位置關(guān)系,，幫助系統(tǒng)進(jìn)行定位導(dǎo)航操作,。智能盤點(diǎn)機(jī)器人系統(tǒng)的工作流程為：（1）在機(jī)器人屏幕主界面，選取“路徑生成”,，點(diǎn)擊“獲取當(dāng)前位置”,，控制層的信息綜合模塊接收機(jī)器人初始定位指令，將指令傳輸給數(shù)據(jù)層的RFID傳感器模塊,，同時啟動RFID讀取設(shè)備,，機(jī)器人將掃描當(dāng)前位置周圍的RFID標(biāo)簽，并將掃描數(shù)據(jù)傳輸給控制層的定位算法模塊,，確認(rèn)機(jī)器人的當(dāng)前位置,。（2）點(diǎn)擊主界面中的“前進(jìn)”按鈕，控制層的信息綜合模塊接收機(jī)器人移動指令,，并將移動指令傳輸給數(shù)據(jù)層的傳感器控制模塊,。（3）根據(jù)步驟 2 中確認(rèn)的機(jī)器人當(dāng)前位置以及機(jī)器人的目標(biāo)位置，計算出機(jī)器人應(yīng)調(diào)整的角度,，將移動方向和速度封裝成機(jī)器人移動指令,，并傳輸給數(shù)據(jù)層的全向移動平臺,；全向移動平臺接收到該指令并進(jìn)行解析后，控制機(jī)器人將開始移動,。（4）機(jī)器人移動過程中,，傳感器控制模塊接收到來自控制層的定位指令后，啟動激光雷達(dá)和RFID讀取設(shè)備,，使用安裝在機(jī)器人上的RFID讀取設(shè)備讀取有序布置于書架邊沿的RFID標(biāo)簽,，同時，通過激光雷達(dá)搜集場景信息,，將掃描到的周圍的RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)以及激光測距信息傳輸給控制層的定位模塊,，對機(jī)器人進(jìn)行綜合定位。（5）根據(jù)定位結(jié)果判斷機(jī)器人是否已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)位置,。若判斷已到達(dá),，則通知機(jī)器人停止運(yùn)動；反之,，重復(fù)步驟2～4,。如圖4所示為盤點(diǎn)機(jī)器人工作流程圖。
隨著 RFID 技術(shù)的發(fā)展,，人們逐步將其運(yùn)用在圖書館智能管理領(lǐng)域,，利用其特性對圖書館進(jìn)行智能管理。然而,，僅依靠 RFID技術(shù)仍無法擺脫繁重的人工操作?，F(xiàn)如今，圖書盤點(diǎn)機(jī)器人逐步成為圖書館智慧管理系統(tǒng)中的重要組成部分,，幫助解決了許多圖書盤點(diǎn)的難題,。然而，圖書盤點(diǎn)機(jī)器人與一般的移動機(jī)器人不同,，由于其工作場景具有高同構(gòu),、空間狹窄的特性，要求機(jī)器人具有高精度高穩(wěn)定性的定位導(dǎo)航方法,。RFID 技術(shù)與模糊邏輯相結(jié)合,，利用模糊控制系統(tǒng)對 RFID 標(biāo)簽的讀取頻次、信號強(qiáng)度與RFID標(biāo)簽和機(jī)器人的相對位置關(guān)系進(jìn)行建模,，得到標(biāo)簽相對于機(jī)器人的位置坐標(biāo),，經(jīng)過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換可知機(jī)器人的位置，從而實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的實(shí)時精確定位與導(dǎo)航,。
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