Map-less inventory and location for an RFID-based robot

Abstract

This thesis presents a new paradigm for RFID-based inventory robots. This map-less operation increases the operative autonomy of the robots as they no longer require a mapping step. This new paradigm is based on the stigmergy concept. Additionally, this new paradigm leads to a simplification of the robot design and allows the cooperation among multiple robots, increasing the robustness and scalability of the system while reducing its cost. The stock-counting problem is defined and an algorithm based on stigmergy is proposed as a solution, which is initially tested in simulation, an later in real scenarios. This thesis details the design process and development of two robots that can take advantage of this new paradigm and that are tested in a real environment, the library of the university. Finally the thesis also presents a new RFID groups location algorithm aligned with the main characteristics of the new paradigm: simplification and efficiency.

Aquesta tesi presenta un nou paradigma per als robots d'inventari basats en RFID. Aquest no requereix un mapa de l'entorn, així s'augmenta l'autonomia operativa dels robots. El nou paradigma està basat en el concepte d'estigmergia. A més, permet la simplificació del disseny dels robots, i de manera inherent, la coordinació entre ells. Així, la robustesa i l'adaptabilitat del sistema augmenta a la vegada que el cost es veu reduït. La tesi descriu el problema de ``stock-counting'' i proposa un algorisme com a solució, inicialment es desenvolupa i prova en una simulació basada en grafs. També es detalla el procés de disseny de dos robots per aprofitar els avantatges d'aquest nou paradigma. Els robots són provats a la biblioteca de la universitat, obtenint uns resultats molt satisfactoris. Finalment, es presenta un algorisme de localització de grups d'etiquetes RFID que s'alinea amb les característiques del nou paradigma: simplicitat i eficiència.