[发明专利]一种机器人与充电桩自动对接的方法及其系统

权利要求书

1.一种机器人与充电桩自动对接的方法，其特征在于：

机器人通过相机获取充电桩上标志物的尺寸；

根据标志物的尺寸确定标志物各个角点在世界坐标系下的坐标；

根据相机成像确定标志物各个角点在像素坐标系下的坐标；

依据公式P_c＝M_int·M_ext·P_w得出世界坐标系到相机坐标系的变换矩阵，式中P_c为标志物成像后各个角点在像素坐标系下的坐标，M_int为相机成像的内参矩阵，M_ext为世界坐标系到相机坐标系的变换矩阵，P_w为标志物各个角点在世界坐标系下的坐标；

对世界坐标系到相机坐标系的变换矩阵求逆矩阵得出机器人相对充电桩的位姿；

根据机器人相对充电桩的位姿，规划机器人向充电桩移动的路径，机器人沿着规划的路径移动到充电桩所在位置并完成对接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述标志物为正方形的二维码。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述二维码中包含充电桩的编号信息、充电桩的尺寸信息以及该二维码的实际尺寸信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据机器人相对充电桩的位姿，规划机器人向充电桩移动的路径进一步包括：

将机器人当前位姿到充电桩之间的运动路线分为两段，分界点处于充电桩中轴线上；

以机器人当前位姿为起始位姿，以分界点正对充电桩的位姿为终止位姿，机器人沿该路径移动；

机器人到达分界点后，沿充电桩中轴线方向朝充电桩前进，最终以正对姿态与充电桩完成对接。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：机器人到分界点的距离与分界点到充电桩的距离比为1:2-2:1。

6.一种机器人与充电桩自动对接的系统，其特征在于，包括：

充电桩，所述充电桩正面贴有标志物；以及

安装有图像采集模块的机器人；以及

图像处理模块，所述图像处理模块接收所述图像采集单元采集的图像并进行处理；以及

控制模块，所述控制模块接收经过所述图像处理模块处理后的数据，根据该数据计算机器人相对充电桩的当前位姿，并根据机器人相对充电桩的当前位姿规划机器人向充电桩移动的路径。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述图像采集模块为摄像头。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述标志物为正方形的二维码。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述二维码中包含充电桩的编号信息、充电桩的尺寸信息以及该二维码的实际尺寸信息。