算法改進(jìn)過(guò)程如下(n個(gè)閱讀器,m個(gè)參考標(biāo)簽和u個(gè)待定位標(biāo)簽):
(1)分別獲得u個(gè)帶定位標(biāo)簽關(guān)于n個(gè)閱讀器的信號(hào)強(qiáng)度矩陣:
S=S11 … S1u… … …Sn1 … Snu(1)
再獲得包圍待揀選貨物的矩形定點(diǎn)上的4個(gè)參考標(biāo)簽(分別編號(hào)為a、b、c、d)關(guān)于n個(gè)閱讀器的信號(hào)強(qiáng)度矩陣:
(2)如圖3所示,當(dāng)需要揀選的貨物位置在⑥、⑦、⑩、{11}參考標(biāo)簽圍成的方框區(qū)域內(nèi)時(shí),分別使用6、7、10、11號(hào)參考標(biāo)簽為鄰居標(biāo)簽,利用式(3)得到所有以6、7、10、11號(hào)參考標(biāo)簽為鄰居標(biāo)簽與待測(cè)標(biāo)簽的值,即為其歐式距離。根據(jù)參考標(biāo)簽離需揀選貨物的距離關(guān)系,由式(4)選取Mj值最小的前K(1≤K≤u)個(gè)待測(cè)標(biāo)簽,表示這K個(gè)標(biāo)簽離需選取的貨物位置相對(duì)較近。其中,kj由式(5)獲得,其中di對(duì)應(yīng)圖2中的距離。
(3)通過(guò)式(6)求得選取的該K個(gè)待測(cè)標(biāo)簽的坐標(biāo)(x,y):
(4)得到這4個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)后,利用式(7)求出e最小的點(diǎn),即離(x0,y0)最近的待測(cè)標(biāo)簽,其中,(x0,y0)為需選取貨物的坐標(biāo),選擇該最近的待測(cè)標(biāo)簽(操作員)為接收揀選命令的操作員。
5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
按照?qǐng)D2實(shí)驗(yàn)布局,每一排中相鄰兩參考標(biāo)簽之間距離為2 m,每?jī)膳胖g距離為1.5 m。約定當(dāng)系統(tǒng)選擇離待揀選貨物最近最方便的操作員完成揀選任務(wù)即為此次定位正確。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)得到,當(dāng)K<5時(shí),隨著K的增大選取最近待測(cè)標(biāo)簽的準(zhǔn)確率提高;當(dāng)K≥5時(shí),隨著K值的增加選取最近待測(cè)標(biāo)簽的準(zhǔn)確率只存在微弱波動(dòng),而K值的增加帶來(lái)額外的計(jì)算。因而,K=5時(shí)系統(tǒng)性能最佳。
取K=5,實(shí)驗(yàn)得到算法改進(jìn)前后選取最近操作員正確率對(duì)比圖如圖3所示。其中,橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)圖2中待揀選貨物的序號(hào),縱坐標(biāo)為選取操作員的正確率。
從圖3可以看出,改進(jìn)算法較原來(lái)的LANDMARC算法準(zhǔn)確率有所提高。而且,實(shí)驗(yàn)中定位錯(cuò)誤時(shí)選擇的操作員的位置與在實(shí)際離待揀選貨物最近的操作員位置相鄰近。因而,系統(tǒng)定位準(zhǔn)確率能達(dá)到揀選定位要求。
分析結(jié)果數(shù)據(jù)可知,對(duì)于2、4號(hào)待揀選貨物定位選擇操作員準(zhǔn)確率明顯提升。以4號(hào)待揀選貨物為例,從系統(tǒng)布局示意圖可以看出,與4號(hào)待揀選貨物距離相對(duì)較近的有a、b、c位操作員,由無(wú)線電波在室內(nèi)傳播模型分析,相對(duì)于帶定位標(biāo)簽a、b,帶定位標(biāo)簽c由于與貨物4周圍的14、15、18、19號(hào)參考標(biāo)簽在同一條走廊上,因而路徑損耗相近,系統(tǒng)定位時(shí)更容易選擇c為最近操作員。由此可得,當(dāng)操作員與待揀選幾何距離相近時(shí),改進(jìn)算法能夠選擇相同走廊上的操作員完成揀選工作,而避免選擇與待揀選貨物不在相同走廊上的操作員而走遠(yuǎn)距離完成揀選任務(wù)的情況,從而提高揀選效率。
6 結(jié)論
本文設(shè)計(jì)了基于室內(nèi)定位的倉(cāng)儲(chǔ)語(yǔ)音揀選系統(tǒng),系統(tǒng)使用ICRoute公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的V280語(yǔ)音識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)模塊,完成語(yǔ)音命令的下達(dá)與識(shí)別。為提高揀選操作員調(diào)度效率,系統(tǒng)以LANDMARC室內(nèi)定位算法為基礎(chǔ),以語(yǔ)音揀選倉(cāng)庫(kù)為實(shí)際應(yīng)用目標(biāo),對(duì)室內(nèi)定位算法進(jìn)行應(yīng)用改進(jìn),與原始LANDMARC算法相比較改進(jìn)后的算法定位精度提高2%~60%,實(shí)用性更強(qiáng)。該系統(tǒng)具有較好的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
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