[發明專利]自動回充方法及系統

有效

• 申請號: 202011183141.3
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112230664B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（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

本發明提供了一種自動回充方法及系統，所述自動回充方法包括：搜索反饋光強高于第一閾值的若干段備選激光點云；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備選激光點云進行搜索；將篩選后的所述備選激光點云擬合成直線，計算所述直線在所述機器人坐標系下的位姿，輸出所述充電樁的位姿。根據本發明提供的自動回充方法及系統，相比于其他充電樁定位算法可以更迅速且準確的識別出充電樁位置。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，特別涉及一種自動回充方法及系統。

背景技術

服務機器人正逐步替代部分人工的工作。目前，已將機器人廣泛應用于餐廳、酒店、醫院、政府機構等場景中，提供配送、引導等服務。應用于上述場景中的機器人需要客服使用場地的限制，進行無軌道移動。機器人具有電源系統，當電量消耗后，需要對電源系統及時進行充電。常用的方式是，機器人自動尋找充電樁進行充電。然而，現有的自動回充方法，存在機器人対樁移動過程緩慢，對樁精度低的問題。

發明內容

本發明有鑒于上述的現有狀況而完成的，其目的在于提供一種自動回充方法及系統，使機器人可迅速完成精確對準充電樁。

為了實現上述目的，本發明實施方式提供如下技術方案：

本發明提供一種自動回充方法，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：

搜索反饋光強高于第一閾值的若干段備選激光點云；

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備選激光點云進行搜索；

計算所述備選激光點云的點云長度，去除所述點云長度大于第二閾值的所述備選激光點云，以及去除所述點云長度小于第三閾值的所述備選激光點云；

將篩選后的所述備選激光點云擬合成直線，計算所述直線在所述機器人坐標系下的位姿，輸出所述充電樁的位姿。

在這種情況下，基于定位模塊輸出的機器人的位姿及充電樁在世界坐標系下的位置進行融合來輔助確定搜索范圍，既提升了備選激光點云的搜索計算效率，又提升了機器人對于充電樁的定位精度，并且基于理想點云的距離圖進行對齊，可大幅減少計算量；進一步基于備選點云的點云長度進行篩選，大幅簡化了搜索過程，可迅速識別出充電樁的實際點云，相比于其他充電樁定位算法可以更迅速且準確的識別出充電樁位置。

其中，所述將篩選后的所述備選激光點云擬合成直線，具體包括；

通過RANSAC算法將篩選后的所述備選激光點云擬合成直線。

由此，使得基于備選激光點云擬合的直線具有更高的精度，從而提升了機器人對充電樁的定位精度。

其中，所述充電樁設置反光標識，所述反光標識包括若干吸光片和若干反光片，所述若干吸光片和若干反光片呈直線排列。

在這種情況下，便于識別充電樁所對應的對接方向，既可以減少計算量，又可以簡化對充電樁的定位難度。

其中，所述將篩選后的所述備選激光點云擬合成直線，計算所述直線在所述機器人坐標系下的位姿，輸出所述充電樁的位姿，之后包括：

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。

在這種情況下，機器人在移動過程中，基于多傳感器融合連續對充電樁的位置進行精確對準，并調節移動速度，可以保障機器人在靠近充電樁移動的過程中更加穩定。