[发明专利]一种充电座、回充对接系统及激光对接方法

权利要求书

1.一种充电座，该充电座适用于配置有激光雷达的移动机器人，其特征在于，充电座开设有内凹的限光孔位, 限光孔位安装有接收传感器,用于接收限光孔位的前方的移动机器人的激光雷达发射的激光光线，以使得移动机器人确定充电座相对于移动机器人的方向特征。

2.根据权利要求1所述充电座，其特征在于，所述充电座还配置有无线通信装置，所述充电座用于在所述接收传感器接收到激光光线时，将该激光光线的激光响应信号通过无线通信装置发送给限光孔位的前方的移动机器人。

3.根据权利要求2所述充电座，其特征在于，所述限光孔位是内凹于所述充电座的纵深结构，所述接收传感器安装在所述限光孔位的底部，用于接收所述激光雷达发射的平行于所述限光孔位的纵深方向的激光光线。

4.根据权利要求3所述充电座，其特征在于，所述限光孔位包括中间限光孔位，中间限光孔位设置在所述充电座的中轴线处，用于在其底部安装的所述接收传感器接收到激光光线并由所述充电座的所述无线通信装置向移动机器人发送该激光光线的激光响应信号后，引导移动机器人移动至所述充电座开设的引导面的正前方后进行对接充电；

其中，所述中间限光孔位的纵深方向和所述充电座的中轴线都垂直于所述引导面；所述引导面被配置为移动机器人与所述充电座对接充电时，所述充电座正对移动机器人的表面。

5.根据权利要求4所述充电座，其特征在于，所述限光孔位还包括侧面限光孔位，侧面限光孔位的纵深方向与所述充电座的中轴线成夹角设置，并与所述引导面成夹角设置，所述侧面限光孔位的底部安装的所述接收传感器用于接收所述充电座对应侧面方向上的移动机器人的激光雷达发射的激光光线，并交由所述充电座的所述无线通信装置发送该激光光线的激光响应信号后，引导移动机器人移动至所述引导面的正前方进行对接充电。

6.一种回充对接系统，其特征在于，包括配置有激光雷达的移动机器人和权利要求1至5任一项所述的充电座；

移动机器人被配置为控制激光雷达的旋转激光头进行360度旋转，使得激光雷达发出的激光光线在一个入射时间射入所述充电座的限光孔位，并触发所述充电座给移动机器人发送激光响应信号；

移动机器人被配置为接收到所述激光响应信号时，根据移动机器人在接收所述激光响应信号时记录的时间与接收延时误差，计算获取所述入射时间，再基于所述入射时间换算出所述旋转激光头在其发出的激光光线射入所述限光孔位对应的旋转角度；然后基于前述旋转角度确定射入所述限光孔位的激光光线相对于移动机器人当前的前进方向的角度，再按照这个角度调整移动机器人的位姿，使得移动机器人移动至所述引导面的正前方实现对接充电；

其中，接收延时误差是预先配置的从所述旋转激光头发出的激光光线射入所述限光孔位开始至移动机器人接收到所述激光响应信号的延时时间；

其中，所述入射时间是激光雷达从开始启动旋转至发出的激光光线射入所述限光孔位所记录的时间，并与激光雷达的旋转角度存在固定的角度换算关系。

7.一种基于权利要求6所述的回充对接系统的激光对接方法，该激光对接方法适用于控制配置有激光雷达的移动机器人，其特征在于，包括：

控制激光雷达的旋转激光头进行360度旋转，使得旋转激光头发出的激光光线在一个入射时间射入所述充电座的限光孔位，并触发所述充电座给移动机器人发送激光响应信号；

当移动机器人接收到来自所述充电座所发送的激光响应信号时，根据移动机器人在接收所述激光响应信号时记录的时间与接收延时误差，计算获取入射时间，再基于所述入射时间换算出所述旋转激光头在其发出的激光光线射入所述限光孔位对应的旋转角度；其中，接收延时误差是预先配置的从所述旋转激光头发出的激光光线射入所述限光孔位开始至移动机器人接收到所述激光响应信号的延时时间；

然后基于前述旋转角度确定射入所述限光孔位的激光光线相对于移动机器人当前的前进方向的角度，再按照这个角度调整移动机器人的位姿，使得移动机器人移动至所述引导面的正前方实现对接充电；

其中，所述入射时间是激光雷达从开始启动旋转至发出的激光光线射入所述限光孔位的时间，并与激光雷达的旋转角度存在固定的角度换算关系。