[发明专利]基于ROS机器人操作系统的机器人自动充电对接方法

摘要

本发明公开了一种基于ROS机器人操作系统的机器人自动充电对接方法，该方法是使用激光雷达采集数据，对数据进行预处理，使用基点生长算法对数据进行聚合，以机器人充电座模型作为充电座识别特征，以六关键点算法计算充电座实际位置并计算运动指令，以ROS消息队列发布运动指令，进一步提高自动充电过程的成功率。本发明合理利用ROS机器人系统和ROS的导航框架进行实现，方便各模块之间的消息传递和功能实现，构建一个机器人自动充电的子系统，同时也使机器人在自动充电对接过程中具备一定的导航避障能力。

主权项

1.基于ROS机器人操作系统的机器人自动充电对接方法，其特征在于，包括以下步骤：1)激光雷达数据预处理：使用激光雷达采集数据，对数据进行预处理，剔除那些超出预设范围的数据和误差数据，并将结果记录保存；2)特征提取：使用基点生长算法，对数据进行直线簇提取，去除噪声点并对直线簇进行处理；3)充电座识别：对提取后的结果进行充电座特征识别，利用定义好的充电座特征模型识别充电座，然后计算充电座在激光雷达坐标系/laser_scan下的位置，记为charge_scan，记录保存位置，并计算charge_scan位置和机器人的位置之间的距离，记为charge2robot_disten，若charge2robot_disten大于某一阈值，则重新进行识别，若满足阈值条件，则进行自动对接步骤；其中，机器人的位置为机器人本体坐标系/base_link或激光雷达坐标系/laser_scan的原点；4)自动对接：根据之前充电座识别后计算出的位置信息，通过自动对接算法计算第一个对接导航点，发送运动控制指令，到达第一个对接导航点后，重新进行充电座识别，更新充电座位置信息，再次通过自动对接算法计算第二个对接导航点，发送运动控制指令，再次更新充电座位置信息，满足位置要求，则进行最后对接，不满足则退回充电座1m外重新开始对接过程；5)充电：通过充电座上的充电检测模块和机器人本体上的电源管理模块同时检测机器人是否对接成功。