[发明专利]机器人对接充电桩的运动控制方法

说明书

本发明提出一种机器人对接充电桩运动控制的方法，对检测到的充电桩位置施行运动路径规划。接收充电桩位置开始运动之后，在对接过程中继续进行充电桩位置的检测。控制检测的充电桩位置点和上次检测的位置点位在预设的范围内，在阈值范围内增加可信任度。若差值大于阈值范围，则信任度的值减小，并对新坐标按照检测的位置进行融合，生成新的充电桩坐标位置。当信任度大于阈值范围之后，将充电桩坐标位置传入到模糊控制器当中，机器人开始按照检测的位置进行对接。在对接充电桩的过程中，根据机器人当前对接过程中的状态，实时监测到达充电桩的距离和偏角，并对运动控制进行校正，直到对接操作完成。

技术领域

本发明涉及一种机器人运动控制方法，具体涉及一种机器人对接充电桩的运动控制方法。

背景技术

随着科技的发展，各种机器人开始出现在各个生活场所，用于代替人工执行一些任务，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、博物馆、文化馆、政府机构等场景中，提供配送、引导、讲解等服务。应用于上述场景中的机器人需要克服使用场地的限制，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。机器人自动寻找充电桩进行充电，是自主移动机器人必须具备的功能。

发明内容

本发明目的是提供了一种机器人对接充电桩的运动控制方法，对检测到的充电桩位置施行运动路径规划。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种机器人对接充电桩的运动控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.机器人运动到充电桩前的点，执行对充电桩的检测, 测充电桩是否存在，需要利用模板数据进行匹配计算；

S2.在充电桩前，根据激光雷达扫描的数据值转换保存成图像，检测与模板的相似度，只有相似的程度达到可信任的对接程度，机器人才能够进行对接过程的操作；

S3.在对接过程中实时的检测机器人位置以及偏向夹角，根据目标位置的偏角差值来进行纠正，直到对接到充电位置。

所述机器人对接充电桩的运动控制方法优选方案，匹配计算利用融合HU不变矩计算扫描的图像与模板图像的相似程度：

QUOTE，其中A代表扫描的图像矩阵，B代表模板图像矩阵，得到的值越小，相似程度越大，则判定充电桩存在。

所述机器人对接充电桩的运动控制方法优选方案，对角度范围内的雷达数据进行计算，获得充电桩的位置：

QUOTE ，n为设计的角度范围内包含的雷达个数，li是当前第i条激光雷达的数据值，∆i是激光雷达的角分辨率，

遍历扫描范围内的激光雷达数据，对各角度上的分量求取均值，得到充电桩相对于机器人的坐标位置。

所述机器人对接充电桩的运动控制方法优选方案，将计算的充电桩位置传入运动控制时，计算出的新位置与上一次的位置进行差别计算，

QUOTE；

QUOTE，坐标点（，）表示新得到的坐标位置，坐标点（，）表示上一时刻得到的坐标位置；

两个变量阈值都在限定的范围内才会传入到运动规划中，并增加置信度；若两个变量的阈值不满足限定范围，则置信度降低；

当误差范围大于阈值范围后，对两个位置（x₁，y1）、（x2，y2）进行融合计算，得出新的充电桩位置，可信任度进行增减；

QUOTE。

所述机器人对接充电桩的运动控制方法优选方案，在运动控制的过程中需要对激光雷达的数据进行避障的处理，利用激光检测到距离(x,y),根据运动速度v，在 内运动的距离，得到新的坐标位置，再利用射线法对点进行判断，计算机器人脚印位置是否会发生碰撞。