[發明專利]充電樁定位方法、裝置、機器人和可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202210095876.3
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114488167A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 張磊;何晶;謝翹楚
• 申請（專利權）人: 微思機器人(深圳)有限公司
• 主分類號: G01S17/06
• 分類號: G01S17/06
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 唐民

1.一種充電樁定位方法，其特征在于，應用于機器人，包括：

在移動過程中，通過紅外接收器實時接收來自充電樁中的紅外發射器陣列發射的信號；

根據所述實時接收的信號，更新粒子群中每個粒子的位姿和占用概率，所述粒子群用于表示所述充電樁所在位置的概率分布；

通過激光雷達進行實時測量以得到雷達點云，并利用所述雷達點云對各個粒子進行占用概率更新，得到對應粒子的新占用概率；

若不存在所述新占用概率大于預設閾值，則根據所有的新占用概率的分布進行粒子重采樣，并返回上述的實時接收信號步驟，直至得到新占用概率大于所述預設閾值的粒子，以作為所述充電樁的位置。

2.根據權利要求1所述的充電樁定位方法，其特征在于，所述根據所述實時接收的信號，更新粒子群中每個粒子的位姿和占用概率，包括：

根據所述實時接收的信號計算得到所述機器人在當前時刻的移動位置及旋轉角度；

根據所述移動位置及旋轉角度和上一時刻的粒子的位姿計算當前時刻所述粒子的位姿；

根據所述實時接收的信號，確定當前時刻所述機器人與所述紅外發射器陣列之間的視場角重疊區域；

根據所述視場角重疊區域和所述紅外接收器的反向測量模型，調整位姿更新后的各個粒子的占用概率。

3.根據權利要求2所述的充電樁定位方法，其特征在于，所述紅外接收器的反向測量模型的構建，包括：

根據所述紅外接收器的觀測范圍確定所述紅外接收器的視場角；

若粒子位于所述視場角范圍內，則將所述粒子的概率設置為第一占用概率值；

若粒子位于所述視場角范圍外，則將所述粒子的概率設置為第一自由概率值，所述第一占用概率值大于所述第一自由概率值。

4.根據權利要求1所述的充電樁定位方法，其特征在于，所述利用所述雷達點云對各個粒子進行占用概率更新，包括：

根據所述雷達點云確定障礙物所在的區域；

根據所述障礙物所在的區域和所述激光雷達的反向測量模型，調整各個粒子的占用概率。

5.根據權利要求4所述的充電樁定位方法，其特征在于，所述激光雷達的反向測量模型的構建，包括：

將所述充電樁劃分為基座區域和頭部區域；

若粒子未位于所述頭部區域或所述基座區域，則維持所述粒子當前的占用概率；

若粒子位于所述頭部區域，則將所述粒子的概率設置為第二占用概率值；

若所述粒子位于所述基座區域，則將所述粒子的概率設置為第二自由概率值，所述第二占用概率值大于所述第二自由概率值。

6.根據權利要求1所述的充電樁定位方法，其特征在于，所述根據所有的新占用概率的分布進行粒子重采樣，包括：

根據對應粒子的所述新占用概率確定對應粒子的權重，并對所有粒子的所述權重進行歸一化處理，得到各個粒子的歸一化權重分布；

按照所述歸一化權重分布，從所述粒子集中選取出數量不變的多個粒子且使每個重新選取的粒子的權重相等，以得到新的粒子集。

7.一種充電樁定位裝置，其特征在于，應用于機器人，包括：

紅外接收模塊，用于在移動過程中，通過紅外接收器實時接收來自充電樁中的紅外發射器陣列發射的信號；

第一更新模塊，用于根據所述實時接收的信號，更新粒子群中每個粒子的位姿和占用概率，所述粒子群用于表示所述充電樁所在位置的概率分布；

點云獲取模塊，用于通過激光雷達進行實時測量以得到雷達點云；

第二更新模塊，用于利用所述雷達點云對各個粒子進行占用概率更新，得到對應粒子的新占用概率；

重采樣模塊，用于若不存在所述新占用概率超過預設閾值，則根據所有的新占用概率的分布進行粒子重采樣，并返回所述紅外接收模塊以執行實時接收信號的步驟，直至得到新占用概率大于所述預設閾值的粒子，以作為所述充電樁的位置。