[发明专利]一种机器人的自适应充电系统

权利要求书

1.一种机器人的自适应充电系统，其特征在于包括：

设置在机器人上用于采集外界用于对机器人进行充电的充电终端的地理位置信息的获取单元；

接收所述获取单元传送的地理位置信息的前期分析单元，所述前期分析单元读取该地理位置、并根据机器人的实际地理位置为机器人运行至该充电终端计划运行轨迹；

对机器人的运动过程进行全方位控制的调控机构，所述调控机构根据前期分析单元传送的运行轨迹控制机器人行走至充电终端处，获取机器人的充电接口距离充电终端的插座接口的高度信息，此时获取单元对充电终端进行图像采集：对充电终端处的插座接口图像进行二值化预处理，提取二值化后图像序列中的每幅图像的轮廓图；

接收所述获取单元传送的轮廓图信息的处理单元，所述处理单元以轮廓图的三维空间中的相邻像素点为顶点构建多个体元结构，将轮廓图中的像素点划分为实点和虚点，读取体元结构中的实点和虚点信息并将其定义为边界体元，取边界体元中连接实点和虚点的边的中点作为等值面三角形的顶点，采用上述方式在体元结构中建立三角形结构，提取轮廓图中图像序列点集的全部三角形结构根据该三角形结构构建轮廓图的三维模型；

接收所述处理单元传送的三维模型以及调控机构传送的高度信息的充电配准单元，所述充电配准单元根据机器人充电接口距离充电终端的插座接口的高度信息对机器人进行360°全方位旋转和高度调节、调整机器人的充电接口运动至充电终端插座接口的正上方、同时所述充电配准单元读取内部存储的机器人的充电接口的三维模型、同时将轮廓图的三维模型与充电接口的三维模型进行配准实现充电接口的电源连通；

对于充电终端的插座接口图像，所述处理单元对其进行去燥处理，具体采用如下方式：

将重合的像素提取出来，存入像素点集P；

对P中的第m个像素点，分别获取相邻20张图像中第m个像素点邻近位置的像素点的灰度值g，若g140，则记录为有效灰度值，对全部20张图像中的有效灰度值求和得到G_i，定义像素点集P与全部20张图像的图像集的相关值

其中，n为P中像素点的数量。

2.根据权利要求1所述的一种机器人的自适应充电系统，其特征还在于：所述充电配准单元对三维模型进行降噪处理，具体采用如下方式：基于均值滤波算法和中值滤波算法相结合的方式采用噪声点分离规则对三维模型进行降噪处理，通过比较多种滤波算法的信燥比改善因子R来评价，其定义为：

式中，KL分别代表三维模型的长度和宽度，y(i,j)是滤波输出，s(i,j)是标准图像，x(i,j)是输入图像，为了验证去燥质量，采用Lena图像进行不同算法滤波结果的对比实验，若R是负值，则说明滤波后噪声被抑制；R越低，说明滤波效果越好。

3.根据权利要求1所述的一种机器人的自适应充电系统，其特征还在于：该系统还包括电路检测单元，在机器人被充电状态下所述电路检测单元对充电过程进行状态检测，当发生短路或者断路情况下发出预警信号。