[發明專利]移動機器人的對接方法、系統、計算機設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202210046114.4
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114047771B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 鐘自鳴;李衛燊
• 申請（專利權）人: 廣州里工實業有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 余凱歡

本發明公開了移動機器人的對接方法、系統、計算機設備及存儲介質，方法包括以下步驟：獲取第一時刻的對接標志在機載傳感器坐標系中的第一區間；確定移動機器人的機體運動量；根據機體運動量以及第一區間，確定第二區間；根據第二區間對機載傳感器在第二時刻獲取的傳感器數據進行裁剪；根據第二區間內的傳感器數據控制移動機器人向對接裝置移動。本發明通過利用第二區間對機載傳感器在第二時刻獲取的傳感器數據進行裁剪，去除掉冗余數據，利用第二區間內的傳感器數據控制移動機器人移動時，使得移動機器人的數據處理量降低，節約了計算資源，從而提高了移動機器人的位姿控制的實時性響應性能，進而有效提高了閉環控制中測量反饋的實時性。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，尤其涉及一種移動機器人的對接方法、系統、計算機設備及存儲介質。

背景技術

移動機器人在實際使用的過程中，在某些特定場景下有二次定位及精準對接的需求，如自動充電、產線間運輸對接等。

移動機器人的動力源主要來自于其自身攜帶的機載電池，受制于電池技術的發展，目前移動機器人的機載電池的續航能力有限，如果沒有自動充電就意味著需要增加人力監管及干預的成本進行手動充電。而目前移動機器人的自動充電方案主要分為有線和無線充電這兩種方式，這兩種充電方式都需要移動機器人到達相對于充電樁的某一固定空間區域內，只是無線充電較于有線充電的方式，對移動機器人對接位姿誤差的容許范圍更大。

移動機器人產線間運輸對接的需求，如對接輥筒線，同樣需要移動機器人以一定的位姿精度到達輥筒線端口。

目前移動機器人精準對接的方式以是否進行環境改造為區分條件，可分為兩類：

一類對接方式需要對環境進行必要的改造以增加有效的定位信息，如鋪設電磁線、磁條、磁釘、色帶、二維碼等引導移動機器人到達固定機位，或者在對接機位旁增加已知位置信息的激光反光板輔助機器人進行有效定位。這類方案一方面增加了環境改造及維護成本，另一方面也大幅降低了對接的靈活性和柔性，比如對接裝置與這類輔助定位裝置的相對空間位置關系不能變動，否則就破壞了方案部署時標定好的位姿關系，一旦變動就得重新部署。

第二類對接方式則將輔助定位標志與對接裝置進行綁定，然后利用視覺或者激光雷達技術，識別測量輔助定位標志得到二次定位信息，進而控制移動機器人到達對接機位。如基于視覺，可以在對接裝置上貼輔助定位標志，如色塊、二維碼等，利用圖像處理技術得到相對位姿關系。如基于激光雷達，則可以在對接裝置嵌入特定幾何特征等，利用相關點云處理技術獲取相對位姿關系。這一類技術方案相當于改造對接裝置，使得輔助定位標志與對接裝置實現強綁定，增加了方案的靈活性，即使將對接裝置挪動，也不影響對接功能的正常使用。

隨著工業生產日趨倡導柔性自動化，第二類對接方式逐漸受到重視，但值得注意的是，無論是基于視覺的圖像處理技術，還是基于激光雷達的點云處理技術，相對于第一類對接方式來說，它們都稱得上是算力消耗大戶，輔助定位標志的識別任務及相對位姿關系的測量任務都對處理器單元的計算能力及計算資源有著較高的要求，一方面意味著更高性能的處理器及成本，另一方面大量復雜的運算任務也意味著輔助定位信息供給的實時性受到制約。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種移動機器人的對接方法、系統、計算機設備及存儲介質，降低了移動機器人的數據處理量，提高了移動機器人的位姿控制的實時性響應性能。

一方面，本發明實施例提供了一種移動機器人的對接方法，所述移動機器人安裝有機載傳感器，所述對接方法包括以下步驟：

獲取第一時刻的對接標志在機載傳感器坐標系中的第一區間，其中，所述對接標志設置于對接裝置上；

根據所述移動機器人在第一時刻的第一里程數據和第二時刻的第二里程數據，確定所述移動機器人的機體運動量；

根據所述機體運動量以及所述第一區間，確定所述第二時刻的所述對接標志在所述機載傳感器坐標系中的第二區間；