[发明专利]自动回充方法及系统

说明书

本发明提供了一种自动回充方法及系统，所述自动回充方法包括：搜索反馈光强高于第一阈值的若干段备选激光点云；根据所述充电桩在世界坐标系下的位置与所述机器人在世界坐标系下的位姿，计算所述充电桩在激光坐标系下的位置信息，根据所述位置信息设定搜索范围，对所述搜索范围内的所述备选激光点云进行搜索；将筛选后的所述备选激光点云拟合成直线，计算所述直线在所述机器人坐标系下的位姿，输出所述充电桩的位姿。根据本发明提供的自动回充方法及系统，相比于其他充电桩定位算法可以更迅速且准确的识别出充电桩位置。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种自动回充方法及系统。

背景技术

服务机器人正逐步替代部分人工的工作。目前，已将机器人广泛应用于餐厅、酒店、医院、政府机构等场景中，提供配送、引导等服务。应用于上述场景中的机器人需要客服使用场地的限制，进行无轨道移动。机器人具有电源系统，当电量消耗后，需要对电源系统及时进行充电。常用的方式是，机器人自动寻找充电桩进行充电。然而，现有的自动回充方法，存在机器人対桩移动过程缓慢，对桩精度低的问题。

发明内容

本发明有鉴于上述的现有状况而完成的，其目的在于提供一种自动回充方法及系统，使机器人可迅速完成精确对准充电桩。

为了实现上述目的，本发明实施方式提供如下技术方案：

本发明提供一种自动回充方法，机器人包括激光雷达及定位模块，所述激光雷达扫描并获取激光点云，所述定位模块输出所述机器人的位姿，所述方法包括：

搜索反馈光强高于第一阈值的若干段备选激光点云；

根据所述充电桩在世界坐标系下的位置与所述机器人在世界坐标系下的位姿，计算所述充电桩在激光坐标系下的位置信息，根据所述位置信息设定搜索范围，对所述搜索范围内的所述备选激光点云进行搜索；

计算所述备选激光点云的点云长度，去除所述点云长度大于第二阈值的所述备选激光点云，以及去除所述点云长度小于第三阈值的所述备选激光点云；

将筛选后的所述备选激光点云拟合成直线，计算所述直线在所述机器人坐标系下的位姿，输出所述充电桩的位姿。

在这种情况下，基于定位模块输出的机器人的位姿及充电桩在世界坐标系下的位置进行融合来辅助确定搜索范围，既提升了备选激光点云的搜索计算效率，又提升了机器人对于充电桩的定位精度，并且基于理想点云的距离图进行对齐，可大幅减少计算量；进一步基于备选点云的点云长度进行筛选，大幅简化了搜索过程，可迅速识别出充电桩的实际点云，相比于其他充电桩定位算法可以更迅速且准确的识别出充电桩位置。

其中，所述将筛选后的所述备选激光点云拟合成直线，具体包括；

通过RANSAC算法将筛选后的所述备选激光点云拟合成直线。

由此，使得基于备选激光点云拟合的直线具有更高的精度，从而提升了机器人对充电桩的定位精度。

其中，所述充电桩设置反光标识，所述反光标识包括若干吸光片和若干反光片，所述若干吸光片和若干反光片呈直线排列。

在这种情况下，便于识别充电桩所对应的对接方向，既可以减少计算量，又可以简化对充电桩的定位难度。

其中，所述将筛选后的所述备选激光点云拟合成直线，计算所述直线在所述机器人坐标系下的位姿，输出所述充电桩的位姿，之后包括：

所述机器人与所述充电桩的直线距离r为第四阈值时，根据所述充电桩的位姿，计算所述机器人到达所述充电桩的平滑轨迹并计算输出所述机器人的移动速度。

在这种情况下，机器人在移动过程中，基于多传感器融合连续对充电桩的位置进行精确对准，并调节移动速度，可以保障机器人在靠近充电桩移动的过程中更加稳定。