[發明專利]一種機器人自動回充路徑規劃方法及系統

有效

• 申請號: 202110770145.X
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113219999B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 馬新軍;楊洪杰;郭震
• 申請（專利權）人: 上海景吾智能科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種機器人自動回充路徑規劃方法及系統，涉及室內移動機器人自動回充技術領域，該方法包括：步驟S1：機器人在自動回充過程中，通過激光雷達的點云與環境地圖進行匹配來計算機器人的當前位置；步驟S2：通過激光雷達，識別充電樁標識板位置，來確定充電樁位置；步驟S3：根據機器人本體和充電樁相對位置來規劃對接路徑，通過DWA算法生產運動軌跡；器人根據規劃的運動軌跡行走，并通過機器人上的激光雷達識別周圍環境進行定位；到達充電樁位置，自動對準充電樁，完成充電。本發明能夠提高現有自動回沖技術的成功率，大大縮短自動回沖的整體耗時。

技術領域

本發明涉及室內移動機器人自動回充技術領域，具體地，涉及一種機器人自動回充路徑規劃方法及系統。

背景技術

移動機器人(包括自動掃地機、服務機器人等)都會有一個充電裝置，在機器人電池電量低時會回到充電裝置附近，自動對接充電裝置，實現電池自動回充功能。

公開號為CN109656253A的發明專利，公開了一種機器人自動回充系統及方法，包括機器人和充電裝置，機器人設有激光模塊、解算模塊和移動機構，激光模塊用于發射激光獲取充電裝置的位置，激光模塊還與解算模塊相連接，解算模塊用于接收激光模塊的反饋信號并發送信號至移動機構，移動機構用于控制機器人移動。機器人自動回充系統及方法能使機器人在電量不足時通過自動回充算法快速找到充電裝置，回充算法做了簡化，節約了成本的同時效率也大大提高。

在現有技術當中，移動機器人在自動回充過程中，到達充電樁時，機器人距離充電樁較近位置無法精準定位，而影響成功率，且在路徑規劃的過程中，沒有綜合計算合理路徑，從而延長自動回充的整體耗時。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種機器人自動回充路徑規劃方法及系統。

根據本發明提供的一種機器人自動回充路徑規劃方法及系統，所述方案如下：

第一方面，提供了一種機器人自動回充路徑規劃方法，所述方法包括：

步驟S1：機器人在自動回充過程中，通過激光雷達的點云與環境地圖進行匹配來計算機器人的當前位置；

步驟S2：通過激光雷達，識別充電樁標識板位置，來確定充電樁位置；

步驟S3：根據機器人本體和充電樁相對位置來規劃對接路徑，通過DWA算法生產運動軌跡；

機器人根據規劃的運動軌跡行走，并通過機器人上的激光雷達識別周圍環境進行定位；

到達充電樁位置，自動對準充電樁，完成充電。

優選的，所述步驟S3中機器人通過DWA算法生產運動軌跡，使機器人自動對準充電樁，完成充電功能；具體包括：

步驟S3.1：以充電樁坐標系link為圓心，生成柵格地圖；

步驟S3.2：計算出每個柵格對應的Cost值，Cost值表示機器人路徑通過該處要產生的代價，Cost值越小，越靠近坐標系link的圓心，以此引導機器人選擇靠近x軸向圓心靠近的路線行進；

步驟S3.3：根據當前機器人的速度、加速度限制，以及當前速度，計算一個控制周期T內，機器人能達到的線速度和角速度區間；

步驟S3.4：根據生成的線速度和角速度組合成m*n個線速度和角速度組合；

步驟S3.5：根據得出的速度組合執行一個控制周期T后，重復步驟S3.1～步驟S3.5，直到機器人觸碰到充電樁的電極片，并檢測到充電樁觸碰信號。

優選的，所述Cost值的計算包括：

Cost=weight_t*cost_target+weight_p*cost_path；