随着现代科学技术的日新月异,无线通信技术和信息识别技术越来越被广泛应用到各行各业中。无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术,是近年来发展极其迅速的一种自动识别技术。该技术利用射频信号的空间电磁感应原理,不需要在识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触,就可实现非接触信息的传递并达到识别目标的目的。目前该技术广泛应用到理论研究和实际使用中,如身份识别、公共交通管理、物流配送管理、门禁系统、工业管理和控制、牲畜管理等领域。论文选题来源于实际科技创新型项目——“基于ZigBee的家庭服务机器人”。本文根据路标定位算法,设计并实现了一种基于射频识别读写器的机器人室内自主定位系统,主要工作如下:(1)介绍了射频识别系统的结构、基本工作原理、RFID技术的发展过程以及其标准体系的分类,然后结合RFID技术在室内定位系统中的应用,对主流的机器人室内定位系统中的射频前端电路、天线与匹配电路、后端主控电路、软件算法的实现等进行了研究和分析,并在此基础上提出了一种工作频率是13.56MHz的基于射频识别读写器的机器人室内定位系统。(2)系统硬件设计:设计开发了机器人室内定位系统的通信接口电路、射频读写前端控制电路、合理的天线和匹配电路、控制单元电路(主控制器采用STM32F103VET,微控制器选用ATmega128)。(3)系统软件设计:设计开发了基于μ C/OSII V2.86实时操作系统的应用层以及物理层的控制软件,其功能主要包括射频标签读写、多读卡器同步工作、后端数据处理、机器人定位算法的实现与性能测试、读/写卡数据上传协议的实现等。(4)系统总体设计:对系统的室内定位算法进行测试,并且根据设计要求和系统技术特点,对记录的测试结果进行分析。经过数次测试,本文所设计的室内定位系统能够有效运行,基本达到设计要求。合理的匹配电路和天线使得系统达到最大读写距离,测试最大值为60mm到100mm。使用符合ISO 14443标准的无源射频标签进行试验测试,读写器可以快速准确的对标签进行操作。室内定位系统可以实现30cm的定位精度,自动导航精度可以达到1m。今后将进一步在定位算法的准确性和自动导航路径功能的稳定性上进行优化,以满足系统进行大规模实际应用的产品需求。