CN112147994B - 一种机器人及其回充控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种机器人的回充控制方法包括：获取机器人在充电桩坐标系的位置；根据所述机器人在充电桩坐标系的位置，在所述机器人位置和充电桩位置之间确定两个或者两个以上的中间点，且在所述中间点中的一个或者多个位于所述充电桩的充电口正对方向；根据所述中间点位置、机器人位置和充电桩位置，确定多个移动路段；根据移动路段的目标位置和机器人当前位置，确定该移动路段的移动参数，根据所述移动参数控制机器人移动。在机器人移动至每个中间点时确定移动参数，可以多次根据移动参数进行对准校正，从而使得移动至充电桩位置时，能够更加准确可靠的对准充电桩进行充电。

Description

一种机器人及其回充控制方法和装置

技术领域

本申请属于机器人领域，尤其涉及一种机器人及其回充控制方法和装置。

背景技术

移动机器人，包括服务机器人，巡检机器人等，都需要使用自动回充技术。当机器人完成任务，或者电量低于一定值时，机器人通过自动回充技术登录充电桩进行充电。机器人在使用自动回充技术时，首先通过定位技术寻找周围的充电桩，然后导航至充电桩前方，登陆充电桩并接通电源。

在机器人导航至充电桩前方时，由于受到运动误差和里程计的反馈误差的影响，机器人移动至充电桩时存在一定的偏差，不利于准确可靠的与充电桩对准充电。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了个种机器人及其回充控制方法和装置，以解决现有技术中机器人移动至充电桩时会存在一定的偏差，不利于准确可靠的与充电桩对准充电的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种机器人的回充控制方法，所述机器人的回充控制方法包括：

获取机器人在充电桩坐标系的位置；

根据所述机器人在充电桩坐标系的位置，在所述机器人位置和充电桩位置之间确定两个或者两个以上的中间点，且在所述中间点中的一个或者多个位于所述充电桩的充电口正对方向；

根据所述中间点位置、机器人位置和充电桩位置，确定多个移动路段；

根据移动路段的目标位置和机器人当前位置，确定该移动路段的移动参数，根据所述移动参数控制机器人移动。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述根据所述机器人在充电桩坐标系的位置，在所述机器人位置和充电桩位置之间确定两个或者两个以上的中间点的步骤包括：

根据所述机器人在与充电桩坐标系的位置，确定机器人与充电桩之间的距离；

根据预先设定的距离与中间点个数的对应关系，查找所述机器人与充电桩之间的距离所对应的中间点个数。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述根据所述机器人在充电桩坐标系的位置，在所述机器人位置和充电桩位置之间确定两个或者两个以上的中间点的步骤包括：

将确定了数量的中间点设置在所述充电桩的充电口正对方向；

根据相邻中间点的距离，机器人与其最近中间点的距离，以及充电桩与其最近中间点的距离的均衡性，确定所述中间点的位置。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述根据移动路段的目标位置和机器人当前位置，确定该移动路段的移动参数的步骤包括：

根据机器人当前指向，以及机器人当前位置和目标位置的指向，确定机器人的第一转角；

根据机器人当前位置和所述目标位置，确定机器人的第一距离。

结合第一方面，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述根据所述机器人在充电桩坐标系的位置，在所述机器人位置和充电桩位置之间确定两个或者两个以上的中间点的步骤包括：

获取机器人完成充电时的中间点个数、机器人与充电桩之间的距离与对准率的对应关系；

根据所述对应关系，选择大于预定阈值的对准率所对应的中间点个数。

本申请实施例的第二方面提供了一种机器人的回充控制装置，所述机器人的回充控制装置包括：

位置获取单元，用于获取机器人在充电桩坐标系的位置；

中间点确定单元，用于根据所述机器人在充电桩坐标系的位置，在所述机器人位置和充电桩位置之间确定两个或者两个以上的中间点，且在所述中间点中的一个或者多个位于所述充电桩的充电口正对方向；

移动路段确定单元，用于根据所述中间点位置、机器人位置和充电桩位置，确定多个移动路段；

移动参数确定单元，用于根据移动路段的目标位置和机器人当前位置，确定该移动路段的移动参数，根据所述移动参数控制机器人移动。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能实现方式中，所述中间点确定单元包括：

距离确定子单元，用于根据所述机器人在与充电桩坐标系的位置，确定机器人与充电桩之间的距离；

中间点确定子单元，用于根据预先设定的距离与中间点个数的对应关系，查找所述机器人与充电桩之间的距离所对应的中间点个数。

结合第二方面，在第二方面的第二种可能实现方式中，所述中间点确定单元包括：

中间点设置子单元，用于将确定了数量的中间点设置在所述充电桩的充电口正对方向；

中间点位置确定子单元，用于根据相邻中间点的距离，机器人与其最近中间点的距离，以及充电桩与其最近中间点的距离的均衡性，确定所述中间点的位置。

本申请实施例的第三方面提供了一种机器人，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述机器人的回充控制方法的步骤。

本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述机器人的回充控制方法的步骤。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过获取机器人在充电桩坐标系的位置，并根据该位置确定两个或者两个以上的，位于充电桩的充电口正对的方向的中间点，在机器人移动至每个中间点时确定移动参数，可以多次根据移动参数进行对准校正，从而使得移动至充电桩位置时，能够更加准确可靠的对准充电桩进行充电。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种机器人的回充控制的实现流程示意图；

图2是本申请实施例提供的一种充电桩坐标系示意图；

图3是本申请实施例提供的一种确定中间点个数方法的实现流程示意图；

图4是本申请实施例提供的一种确定中间点位置方法的实现流程示意图；

图5是本申请实施例提供的一种中间点的位置分布示意图；

图6为本申请实施例提供的一种移动参数示意图；

图7为本申请实施例提供的一种机器人的回充控制装置的示意图；

图8是本申请实施例提供的机器人的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1为本申请实施例提供的一种机器人的回充控制方法的实现流程示意图，详述如下：

在步骤S101中，获取机器人在充电桩坐标系的位置；

具体的，本申请所述机器人，可以通过无线通讯的方式，查找机器人当前场景中的充电桩，选择所需要充电的充电桩后，确定充电桩相对于所述机器人的位置。

可以根据充电桩的位置为圆点，建立充电桩坐标系，如图2所示，所述充电桩坐标系为X’O’Y’，所述机器人坐标系为XOY。所述充电桩坐标系的其中一条轴的方向可以设置为充电桩的充电进出方向。通过建立充电桩坐标系后，可以方便根据机器人的坐标位置和朝向，更加高效准确的计算机器人的移动距离和转动方向，从而有利于提高机器人的旋转和移动的控制效率。

在步骤S102中，根据所述机器人在充电桩坐标系的位置，在所述机器人位置和充电桩位置之间确定两个或者两个以上的中间点，且在所述中间点中的一个或者多个位于所述充电桩的充电口正对方向；

在所述机器人位置和充电桩位置之间确定两个或两个以上的中间点时，可以包括确定中间点的个数和确定中间点的位置两个步骤。其中，确定所述中间点的个数时，可以如图3所示，包括：

在步骤S301中，根据所述机器人在与充电桩坐标系的位置，确定机器人与充电桩之间的距离；

由于机器人在完成任务时，或者检测到电量需要回充时，机器人所在的位置与充电桩位置之间的距离会有不同。可以根据充电桩的位置与机器人位置，确定机器人与充电桩之间的距离，并根据该确定来确定中间点个数。

在步骤S302中，根据预先设定的距离与中间点个数的对应关系，查找所述机器人与充电桩之间的距离所对应的中间点个数。

可以根据机器人在移动过程中产生较小误差的有效距离作为划分所述中间点个数的依据，使得机器人根据多个产生误差较小的有效距离。在确定所述有效距离后，对所述机器人与充电桩之间的距离进行划分，得到所需要的中间点的个数。

或者，也可以根据预先设定的距离阈值，建立距离范围与中间点个数的对应关系，从而可以根据该对应关系，快速的查找机器人与充电桩之间的距离所在的距离范围，从而确定需要的中间点个数。

图3只是一种中间点个数的确定方法，还可以根据统计得到的中间点个数、机器人与充电桩之间的距离与对准率的对应关系，选择对准率大于预定阈值时的中间点个数，从而可以根据选择的中间点个数，进一步提高充电对准精度，提高充电效率。

在确定了中间点个数后，可以根据图4所述的中间点设置方法，来确定所述中间点的位置，包括：

在步骤S401中，将确定了数量的中间点设置在所述充电桩的充电口正对方向；

当所述机器人到所述充电桩的充电口方向所在直线的距离较小，比如小于预定的距离时，可以将所述中间点全部设置在所述充电口方向所在直线上。本申请中，所述充电口正对方向，即为机器人可以根据该方向移动并完成有效的对准充电的方向。所述中间点设置在充电桩的充电口正对方向时，可以通过多个位于所述充电口正对方向的中间点对所述机器人进行调整，从而有利于提高机器人的对准精度。

在步骤S402中，根据相邻中间点的距离，机器人与其最近中间点的距离，以及充电桩与其最近中间点的距离的均衡性，确定所述中间点的位置。

如图5所示，可以根据全部位于充电口正对方向的中间点point2、point3和point4，调整中间点之间的距离，并使得调整后的相邻的两个中间点的距离，与距离充电桩最近的中间点到充电桩的距离，以及距离机器人最近的中间点到机器人point1的距离均衡，从而使得机器人可以在多个有效的距离范围内，对机器人进行调整，减少机器人出现对准误差的机率。当然，可选的实施方式中，充电桩与其最接近的中间点之间的距离可以选择较小值。

当然，可选的实施方式中，如果机器人距离充电桩的充电口正对方向所在直线的距离较远时，可以取不局限于各个移动路段的距离完全相等，可以取机器人移动至所述充电口正对方向所在直线的垂线段，或者其它指定角度的线段，作为机器移动至第一中间点的路线。对于剩余下的中间点之间，以及中间点至充电桩的路段，则可以平均划分的方式来确定中间点的位置。

在步骤S103中，根据所述中间点位置、机器人位置和充电桩位置，确定多个移动路段；

在确定了机器人移动至充电桩过程中的多个中间点位置后，可以根据机器人与其最近的中间点确定一个移动路段，以及，可以根据相邻的两个中间点，或最靠近充电桩的中间点与充电桩来确定多个移动路段。

值得注意的是，本申请所确定的移动路段，与机器人实际运行的移动路段，会再现较小的误差，包括如轨迹误差，或者机器人的旋转角度的误差等。因此，在所述充电桩的充电口正对方向，对所述机器人进行多次误差校正，从而有利于提高充电对准精度的提高。

在步骤S104中，根据移动路段的目标位置和机器人当前位置，确定该移动路段的移动参数，根据所述移动参数控制机器人移动。

在机器人从初始位置移动至第一中间点，或者从第一中间点移动至第二中间点，或者从第N中间点移动至充电桩时，可以确定如图6所示的移动参数，第一转角、第一距离和第二转角，其中：

根据机器人当前指向，以及机器人当前位置和目标位置的指向，确定机器人的第一转角；

根据机器人当前位置和所述目标位置，确定机器人的第一距离。

如图6所示，机器人由点A移动至点B时，根据点A和点B的连线所确定的指向，确定所述机器人需要转动的第一角度theta1，根据点A与点B的距离确定机器人按照调整了第一角度后移动第一距离，

然后根据移动了所述第一距离后，根据机器人当前的朝向，以及机器人的下一目标位置，重新调整机器人的朝向theta2，继续完成下一移动路段的移动，直到机器人到达充电桩位置，并可以根据充电桩位置，进一步调整所述机器人的朝向，提高机器人对准精度。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

图7为本申请实施例提供的一种机器人的回充控制装置的结构示意图，详述如下：

所述机器人的回充控制装置包括：

位置获取单元701，用于获取机器人在充电桩坐标系的位置；

中间点确定单元702，用于根据所述机器人在充电桩坐标系的位置，在所述机器人位置和充电桩位置之间确定两个或者两个以上的中间点，且在所述中间点中的一个或者多个位于所述充电桩的充电口正对方向；

移动路段确定单元703，用于根据所述中间点位置、机器人位置和充电桩位置，确定多个移动路段；

移动参数确定单元704，用于根据移动路段的目标位置和机器人当前位置，确定该移动路段的移动参数，根据所述移动参数控制机器人移动。

优选的，所述中间点确定单元包括：

距离确定子单元，用于根据所述机器人在与充电桩坐标系的位置，确定机器人与充电桩之间的距离；

中间点确定子单元，用于根据预先设定的距离与中间点个数的对应关系，查找所述机器人与充电桩之间的距离所对应的中间点个数。

优选的，所述中间点确定单元包括：

中间点设置子单元，用于将确定了数量的中间点设置在所述充电桩的充电口正对方向；

中间点位置确定子单元，用于根据相邻中间点的距离，机器人与其最近中间点的距离，以及充电桩与其最近中间点的距离的均衡性，确定所述中间点的位置。

图7所述机器人的回充控制装置，与图1所述的机器人的回充控制方法对应。

图8是本申请一实施例提供的机器人的示意图。如图8所示，该实施例的机器人8包括：处理器80、存储器81以及存储在所述存储器81中并可在所述处理器80上运行的计算机程序82，例如机器人的回充控制程序。所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各个机器人的回充控制方法实施例中的步骤。或者，所述处理器80执行所述计算机程序82时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。

示例性的，所述计算机程序82可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器81中，并由所述处理器80执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序82在所述机器人8中的执行过程。例如，所述计算机程序82可以被分割成：

位置获取单元，用于获取机器人在充电桩坐标系的位置；

中间点确定单元，用于根据所述机器人在充电桩坐标系的位置，在所述机器人位置和充电桩位置之间确定两个或者两个以上的中间点，且在所述中间点中的一个或者多个位于所述充电桩的充电口正对方向；

移动路段确定单元，用于根据所述中间点位置、机器人位置和充电桩位置，确定多个移动路段；

移动参数确定单元，用于根据移动路段的目标位置和机器人当前位置，确定该移动路段的移动参数，根据所述移动参数控制机器人移动。

所述机器人可包括，但不仅限于，处理器80、存储器81。本领域技术人员可以理解，图8仅仅是机器人8的示例，并不构成对机器人8的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述机器人还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器80可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器81可以是所述机器人8的内部存储单元，例如机器人8的硬盘或内存。所述存储器81也可以是所述机器人8的外部存储设备，例如所述机器人8上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器81还可以既包括所述机器人8的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器81用于存储所述计算机程序以及所述机器人所需的其他程序和数据。所述存储器81还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种机器人的回充控制方法，其特征在于，所述机器人的回充控制方法包括：

获取机器人在充电桩坐标系的位置；

根据所述机器人在充电桩坐标系的位置，确定所述机器人与所述充电桩之间的距离，根据预先设定的距离与中间点个数的对应关系，查找所述机器人与充电桩之间的距离所对应的中间点个数，在所述机器人位置和充电桩位置之间确定两个或者两个以上的中间点，且在所述中间点中的一个或者多个中间点位于所述充电桩的充电口正对方向，根据相邻中间点的距离，机器人与其最近中间点的距离，以及充电桩与其最近中间点的距离的均衡性，确定所述中间点的位置；

根据所述中间点位置、机器人位置和充电桩位置，确定多个移动路段；

根据移动路段的目标位置和机器人当前位置，确定该移动路段的移动参数，根据所述移动参数控制机器人移动。

2.根据权利要求1所述的机器人的回充控制方法，其特征在于，所述根据移动路段的目标位置和机器人当前位置，确定该移动路段的移动参数的步骤包括：

根据机器人当前指向，以及机器人当前位置和目标位置的指向，确定机器人的第一转角；

根据机器人当前位置和所述目标位置，确定机器人的第一距离。

3.根据权利要求1所述的机器人的回充控制方法，其特征在于，所述根据所述机器人在充电桩坐标系的位置，在所述机器人位置和充电桩位置之间确定两个或者两个以上的中间点的步骤包括：

获取机器人完成充电时的中间点个数、机器人与充电桩之间的距离与对准率的对应关系；

根据所述对应关系，选择大于预定阈值的对准率所对应的中间点个数。

4.一种机器人的回充控制装置，其特征在于，所述机器人的回充控制装置包括：

位置获取单元，用于获取机器人在充电桩坐标系的位置；

中间点确定单元，用于根据所述机器人在充电桩坐标系的位置，确定所述机器人与所述充电桩之间的距离，根据预先设定的距离与中间点个数的对应关系，查找所述机器人与充电桩之间的距离所对应的中间点个数，在所述机器人位置和充电桩位置之间确定两个或者两个以上的中间点，且在所述中间点中的一个或者多个中间点位于所述充电桩的充电口正对方向，根据相邻中间点的距离，机器人与其最近中间点的距离，以及充电桩与其最近中间点的距离的均衡性，确定所述中间点的位置；

移动路段确定单元，用于根据所述中间点位置、机器人位置和充电桩位置，确定多个移动路段；

移动参数确定单元，用于根据移动路段的目标位置和机器人当前位置，确定该移动路段的移动参数，根据所述移动参数控制机器人移动。

5.一种机器人，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述机器人的回充控制方法的步骤。

6.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3任一项所述机器人的回充控制方法的步骤。