[發(fā)明專利]基于激光雷達的回充引導(dǎo)系統(tǒng)及其回充引導(dǎo)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910374042.4
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110133681B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王品;何隆棋
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳越登智能技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01S17/88
• 分類號: G01S17/88;G01S17/48
• 代理公司: 深圳市徽正知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44405
• 代理人: 盧杏艷

本發(fā)明實施例公開了基于激光雷達的回充引導(dǎo)系統(tǒng)及其引導(dǎo)方法。該引導(dǎo)系統(tǒng)包括回充座以及回充設(shè)備。回充座包括：回充座主體，所述回充座主體由外殼體圍成；引導(dǎo)裝置，所述引導(dǎo)裝置設(shè)置在所述回充座主體上，用于向外發(fā)射引導(dǎo)激光信號；以及充電觸點，所述充電觸點設(shè)置在所述外殼體的表面，用于為回充設(shè)備充電。回充設(shè)備包括：裝配有行走機構(gòu)的設(shè)備主體；充電接口，所述充電接口設(shè)置在所述設(shè)備主體的表面，用于與所述充電觸點電性連接；以及用于發(fā)射并接收激光信號以確定所述回充設(shè)備與外部物體之間的距離的激光雷達。其利用主動發(fā)射的激光信號來引導(dǎo)回充設(shè)備實現(xiàn)自動回充的功能，有效的突破了傳統(tǒng)引導(dǎo)方法的距離限制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于激光雷達的回充引導(dǎo)系統(tǒng)及其回充引導(dǎo)方法。

背景技術(shù)

隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，越來越多的自動化智能設(shè)備開始被廣泛的應(yīng)用在日常生活和社會生產(chǎn)中，例如在物流企業(yè)中使用的AGV，家庭中使用的掃地機器人等。

慣常的，這些自動化智能設(shè)備都以電力的方式驅(qū)動。在持續(xù)運行或者工作一段時間后，需要及時的對電池進行充電才能夠維持設(shè)備的正常運行。自動化智能設(shè)備利用自身裝配的傳感器采集的數(shù)據(jù)信息，自動移動到相應(yīng)的充電設(shè)備進行充電的過程可以被稱為“自動回充”。

現(xiàn)有的“自動回充”通常采用兩種策略來實現(xiàn)。其中一種是基于激光雷達和回充座的特征識別來實現(xiàn)自動回充。另一種則是利用紅外線引導(dǎo)的方式來指引自動化智能設(shè)備實現(xiàn)自動回充。

但是，在大于2米的較遠距離時，激光雷達對回充座上的反光貼條和形狀等特征的檢測效果較差，在遠距離狀態(tài)下往往不能進行自動引導(dǎo)。而紅外引導(dǎo)方案由于紅外光存在顯著的距離衰減問題，也很難實現(xiàn)遠距離引導(dǎo)。

受限于回充座的識別距離，在較遠距離上執(zhí)行自動回充時，需先預(yù)先標(biāo)記回充座的初始位置，將設(shè)備導(dǎo)航至回充座就近位置，再實現(xiàn)引導(dǎo)。

在實現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)存在以下問題：現(xiàn)有的自動回充實現(xiàn)方案的有效引導(dǎo)距離存在非常大的局限性。第一次引導(dǎo)的時候或者回充座發(fā)生了位移的情況下，需要初始化回充座的方位，其技術(shù)方案的靈活性較差，算法難度大。而且，自動回充系統(tǒng)運行的魯棒性也不高，很難適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境，當(dāng)定位和導(dǎo)航出現(xiàn)偏差時，往往會導(dǎo)致自動回充失敗，設(shè)備無法移動到正確的充電位置。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種基于激光雷達的回充引導(dǎo)系統(tǒng)及其回充引導(dǎo)方法，以解決現(xiàn)有的自動回充方案檢測距離有限，引導(dǎo)能力不佳的問題。

本發(fā)明實施例的第一方面提供一種基于激光雷達的回充引導(dǎo)系統(tǒng)。其中，所述回充引導(dǎo)系統(tǒng)包括：回充座以及回充設(shè)備；

所述回充座包括：回充座主體，所述回充座主體由外殼體圍成；引導(dǎo)裝置，所述引導(dǎo)裝置設(shè)置在所述回充座主體上，用于向外發(fā)射引導(dǎo)激光信號；以及充電觸點，所述充電觸點設(shè)置在所述外殼體的表面，用于為回充設(shè)備充電。所述回充設(shè)備包括：設(shè)備主體，所述設(shè)備主體上裝配有行走機構(gòu)；充電接口，所述充電接口設(shè)置在所述設(shè)備主體的表面，用于與所述充電觸點電性連接；以及激光雷達，所述激光雷達用于發(fā)射并接收激光信號以確定所述回充設(shè)備與外部物體之間的距離。

可選地，所述引導(dǎo)裝置包括驅(qū)動電路以及至少一個引導(dǎo)燈；所述驅(qū)動電路收容在所述外殼體內(nèi)，所述引導(dǎo)燈設(shè)置在所述外殼體的表面；所述驅(qū)動電路與所述引導(dǎo)燈連接，用于驅(qū)動所述引導(dǎo)燈發(fā)射引導(dǎo)激光信號。

可選地，所述驅(qū)動電路在所述回充設(shè)備執(zhí)行自動回充程序時，觸發(fā)所述引導(dǎo)燈向外發(fā)射所述引導(dǎo)激光信號。

可選地，所述引導(dǎo)激光信號的波長與所述激光雷達相匹配，所述引導(dǎo)激光信號為紅外散射光。

可選地，所述引導(dǎo)裝置包括至少兩個引導(dǎo)燈，所述引導(dǎo)燈沿垂直方向和/ 或水平方向排列設(shè)置在所述外殼體的表面。