[發(fā)明專利]機器人定位充電樁的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011183134.3
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112327842B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設計）人: 朱俊安;張濤;郭璁
• 申請（專利權）人: 深圳市普渡科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 深圳市恒和大知識產權代理有限公司 44479
• 代理人: 鄧燕

1.一種機器人定位充電樁的方法，其特征在于，所述方法應用于機器人定位充電樁，所述機器人存儲所述充電樁的特征信息，所述機器人包括激光雷達及定位模塊，所述激光雷達掃描并獲取激光點云，所述定位模塊輸出所述機器人的位姿，所述方法包括：

計算所述特征信息的理想點云及所述理想點云的距離圖；

根據所述充電樁在世界坐標系下的位置與所述機器人在世界坐標系下的位姿，計算所述充電樁在激光坐標系下的位置信息，根據所述位置信息設定搜索范圍，對所述搜索范圍內的所述激光點云進行搜索；

采用滑動窗口對所述搜索范圍內的所述激光點云進行搜索以輸出若干段候選點云；

將每一段所述候選點云與所述理想點云進行粗略對齊，并采用所述距離圖進行暴力搜索對齊，并輸出對齊誤差，選取對齊誤差最小的所述激光點云為充電樁點云；

以所述充電樁點云為初值，使用奇異值分解法對所述充電樁點云與所述理想點云進行對齊，計算所述充電樁的位姿。

2.如權利要求1所述的機器人定位充電樁的方法，其特征在于，

所述滑動窗口為第一特定寬度，所述滑動窗口的間隔為第二特定寬度，所述第一特定寬度與所述第二特定寬度之和不大于特征長度。

3.如權利要求1所述的機器人定位充電樁的方法，其特征在于，所述位置信息包括最大定位誤差邊界，所述設定搜索范圍的步驟，具體包括：

以所述最大定位誤差邊界為中心設定所述搜索范圍。

4.如權利要求1所述的機器人定位充電樁的方法，其特征在于，所述特征信息至少包括反光標識和特征立體結構中的一種。

5.如權利要求1所述的機器人定位充電樁的方法，其特征在于，所述采用滑動窗口對所述搜索范圍內的所述激光點云進行搜索以輸出若干段候選點云的步驟之前，還包括：

將所述激光雷達的數據在所述激光坐標系下的角度從小到大排序。

6.如權利要求1所述的機器人定位充電樁的方法，其特征在于，所述特征信息包括凹凸結構，所述凹凸結構的長度為所述特征長度。

7.如權利要求1所述的機器人定位充電樁的方法，其特征在于，所述將每一段所述候選點云與所述理想點云進行粗略對齊，并采用所述距離圖進行暴力搜索對齊，并輸出對齊誤差，選取對齊誤差最小的所述激光點云為充電樁點云，具體包括：

使用主成分分析技術將每一段所述候選點云與所述理想點云進行粗略對齊，并以所述粗略對齊結果作為初值，采用所述距離圖進行暴力搜索對齊，并輸出對齊誤差，選取對齊誤差最小的所述激光點云為充電樁點云。

8.如權利要求1所述的機器人定位充電樁的方法，其特征在于，所述定位模塊包括里程計，所述以所述充電樁點云為初值，使用奇異值分解法對所述充電樁點云與所述理想點云進行對齊，計算所述充電樁的位姿的步驟之后，還包括：

根據所述里程計的數據和所述充電樁的位姿，使用擴展卡爾曼濾波對所述充電樁的位姿進行跟蹤。

9.如權利要求1所述的機器人定位充電樁的方法，其特征在于，所述以所述充電樁點云為初值，使用奇異值分解法對所述充電樁點云與所述理想點云進行對齊，計算所述充電樁的位姿，之后還包括：

所述機器人與所述充電樁的直線距離r為第四閾值時，根據所述充電樁的位姿，計算所述機器人到達所述充電樁的平滑軌跡并計算輸出所述機器人的移動速度。

10.一種機器人識別充電樁的系統(tǒng)，其特征在于，應用如權利要求1-9任一項所述的機器人定位充電樁的方法。