[發(fā)明專利]機器人充電器對接控制

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880087000.6
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN111801635B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發(fā)明（設計）人: 托馬斯·穆爾;布拉德利·保威斯;柯炫凱
• 申請（專利權）人: 軌跡機器人公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 王衛(wèi)彬;金學來

1.一種用于導航機器人與機器人充電器對接站對接的方法，包括：

接收與機器人充電器對接站相關聯(lián)的初始姿態(tài)；

接收與所述機器人充電器對接站相關聯(lián)的配接姿態(tài)；

執(zhí)行機器人從一位置到所述初始姿態(tài)的第一導航；以及，

執(zhí)行所述機器人從所述初始姿態(tài)到所述配接姿態(tài)的第二導航；

其中，所述第二導航基本上沿著從所述初始姿態(tài)到所述配接姿態(tài)的弧形路徑前進，以使得所述機器人的充電端口與所述機器人充電器對接站的充電組件配接。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，從所述初始姿態(tài)到所述配接姿態(tài)的所述弧形路徑包括：具有半徑r和中心X_C,Y_C的唯一圓的部分，與所述初始姿態(tài)相關聯(lián)的第一位置X_R,Y_R和與所述配接姿態(tài)相關聯(lián)的第二位置X_D,Y_D等距離。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述機器人在沿所述弧形路徑的姿態(tài)下的瞬時線速度x'_R和瞬時角速度θ'_R與半徑r保持基本恒定關系：

以及，其中，控制所述機器人的旋轉誤差包括根據以下發(fā)出比例控制：

θ′_R＝kφ (8)

其中k為比例控制常數，Φ為旋轉誤差，和/或根據以下進行加權控制：

其中α和β為權重參數。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述權重參數α和β可以作為到充電站的距離的函數以非線性關系進行調整。

5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，控制所述機器人包括：

根據等式(8)關閉所述旋轉誤差，直到誤差達到閾值以下；

將線速度x'_R設為固定值；以及

根據等式(7)控制所述機器人不斷更新半徑r和旋轉誤差Φ；

其中，當超過所述閾值時，將控制切換到等式(8)，直到所述誤差回到閾值以下。

6.一種移動機器人，配置為從一位置導航并對接至機器人充電器對接站以進行再充電，所述機器人包括：

一輪式移動基座，具有充電端口和處理器，其中，所述處理器被配置為：

獲取與所述機器人充電器對接站相關聯(lián)的初始姿態(tài)；

獲取與所述機器人充電器對接站相關聯(lián)的配接姿態(tài)；

導航所述輪式移動基座從所述位置到所述初始姿態(tài)；

導航所述輪式移動基座從所述初始姿態(tài)到所述配接姿態(tài)，其中，所述輪式移動基座基本上沿著從所述初始姿態(tài)到所述配接姿態(tài)的弧線路徑前進，以使得輪式基座的充電端口與所述機器人充電器對接站的充電組件配接。

7.如權利要求6所述的移動機器人，其特征在于，從所述初始姿態(tài)到所述配接姿態(tài)的弧形路徑包括：具有半徑r和中心X_C,Y_C的唯一圓的部分，與所述初始姿態(tài)相關聯(lián)的第一位置X_R,Y_R和與所述配接姿態(tài)相關聯(lián)的第二位置X_D,Y_D等距離。

8.如權利要求7所述的移動機器人，其特征在于，所述機器人在沿所述弧形路徑的姿態(tài)下的瞬時線速度x'_R和瞬時角速度θ'_R與半徑r保持基本恒定關系：

以及，其中，控制所述機器人的旋轉誤差包括根據以下發(fā)出比例控制：

θ′_R＝kφ (8)

其中k為比例控制常數，Φ為旋轉誤差，和/或根據以下進行加權控制：

其中α和β為權重參數。

9.如權利要求8所述的移動機器人，其特征在于，所述權重參數α和β可以作為到所述機器人充電器對接站的距離的函數以非線性關系調整。