CN112467828A - 一种机器人充电方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种机器人充电方法和装置，该方法包括：监控机器人的电量；当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息；根据与所述机器人匹配的充电桩的预设形状信息和所述物体形状信息，确定所述机器人和所述充电桩的相对位置；根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电指令，所述充电指令用于指示所述机器人移动，以对接所述充电桩执行充电。通过获取机器人所在环境内的物体形状信息来确定机器人与充电桩之间的相对位置，进而生成充电指令来控制机器人与充电桩对接执行充电，充电过程无需人工参与，能自动执行机器人充电，避免由于电量耗尽而导致机器人无法工作的情况，能提高机器人的工作效率。

Description

一种机器人充电方法和装置

技术领域

本申请涉及机器人领域，尤其涉及一种机器人充电方法和装置。

背景技术

近年来,随着机器人技术的不断发展，机器人应用于人们生活中的方方面面。例如，物流仓储机器人能够代替人进行物品搬运，扫地机器人能够自动执行扫地任务等。现有的机器人往往在电力驱动下运行，电量耗尽后无法正常执行工作。

一方面，机器人的使用者难以时刻关注机器人的电量状态，另一方面，人工为机器人进行充电的操作比较繁琐。如果频繁查看机器人的电量状态或者人工执行充电则需要消耗较多的人力。

如何降低机器人充电过程中的人力消耗，是本申请要解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例提供一种机器人充电方法和装置，用于解决机器人充电过程中人力消耗大的问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例是这样实现的：

第一方面，提出一种机器人充电方法，包括：

监控机器人的电量；

当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息；

根据与所述机器人匹配的充电桩的预设形状信息和所述物体形状信息，确定所述机器人和所述充电桩的相对位置；

根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电指令，所述充电指令用于指示所述机器人移动，以对接所述充电桩执行充电。

第二方面，提出一种机器人充电装置，应用于机器人管理***，包括：

监控模块，监控机器人的电量；

获取模块，当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息；

第一确定模块，根据与所述机器人匹配的充电桩的预设形状信息和所述物体形状信息，确定所述机器人和所述充电桩的相对位置；

第二确定模块，根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电指令，所述充电指令用于指示所述机器人移动，以对接所述充电桩执行充电。

第三方面，提出一种电子设备，应用于机器人管理***，该电子设备包括：

处理器；以及

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，该可执行指令在被执行时使该处理器执行以下操作：

监控机器人的电量；

当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息；

根据与所述机器人匹配的充电桩的预设形状信息和所述物体形状信息，确定所述机器人和所述充电桩的相对位置；

根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电指令，所述充电指令用于指示所述机器人移动，以对接所述充电桩执行充电。

第四方面，提出一种计算机可读存储介质，应用于机器人管理***，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行以下方法：

监控机器人的电量；

当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息；

根据与所述机器人匹配的充电桩的预设形状信息和所述物体形状信息，确定所述机器人和所述充电桩的相对位置；

根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电指令，所述充电指令用于指示所述机器人移动，以对接所述充电桩执行充电。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

本申请实施例提供的技术方案，通过监控机器人的电量；当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息；根据与所述机器人匹配的充电桩的预设形状信息和所述物体形状信息，确定所述机器人和所述充电桩的相对位置；根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电指令，所述充电指令用于指示所述机器人移动，以对接所述充电桩执行充电。通过获取机器人所在环境内的物体形状信息来确定机器人与充电桩之间的相对位置，进而生成充电指令来控制机器人与充电桩对接执行充电，充电过程无需人工参与，能自动执行机器人充电，避免由于电量耗尽而导致机器人无法工作的情况，能提高机器人的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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中记载的一些实施例，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是本申请的一个实施例一种机器人充电方法的流程示意图之一；

图2是本申请的一个实施例一种机器人充电方法的流程示意图之二；

图3是本申请的一个实施例一种机器人充电方法的流程示意图之三；

图4a是本申请的一个实施例一种机器人充电方法的流程示意图之四；

图4b是本申请的一个实施例一种充电桩的结构示意图；

图5是本申请的一个实施例一种机器人充电方法的流程示意图之五；

图6a是本申请的一个实施例一种机器人充电方法的流程示意图之六；

图6b是本申请的一个实施例充电桩与充电区域的位置关系示意图；

图6c是本申请的一个实施例充电桩与充电点的位置关系示意图；

图6d是本申请的一个实施例机器人位于充电区域内的场景示意图；

图7是本申请的一个实施例一种机器人充电方法的流程示意图之七；

图8是本申请的一个实施例一种电子设备的结构示意图；

图9是本申请的一个实施例一种机器人充电装置的结构示意图之一；

图10是本申请的一个实施例一种机器人充电装置的结构示意图之二；

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

为了解决现有技术中存在的问题，本申请实施例提供一种机器人充电方法，如图1所示，包括以下步骤：

S11：监控机器人的电量；

S12：当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息；

S13：根据与所述机器人匹配的充电桩的预设形状信息和所述物体形状信息，确定所述机器人和所述充电桩的相对位置；

S14：根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电指令，所述充电指令用于指示所述机器人移动，以对接所述充电桩执行充电。

本方案的执行主体可以是机器人管理***(RCS，Robots Control System)，或者也可以是机器人，或者还可以是其他具有计算功能的装置或***。在本实施例中，假设执行主体是机器人管理***进行说明。该机器人管理***可以实时监控机器人的电量，在监控过程中，可以获取机器人的电量级别以及机器人的任务状态，以便确定机器人是否需要充电。

在实际应用中，机器人管理***可以同时对多个机器人进行监控，获取多个机器人的电量、任务状态等信息，由于对每个机器人的监控方法相同，因此，这里可以以一个机器人为例进行说明。

监控机器人的电量具体可以通过发布电量剩余话题的方式实现，机器人可以响应于电量剩余话题检测当前电量，以判断是否低于预设充电电量。

可选的，机器人还可以分析并判断上述电量剩余话题或接收到的指令的合法性，提高机器人的安全性。

其中，机器人的电量可以通过百分比、剩余工作时长、电量级别等多种形式展现。

当监控的机器人的电量是以百分比形式展现时，例如可以为30％、85％等。

当监控的机器人的电量是以剩余工作时长展现时，例如可以为30分钟、1.5小时等。

当监控的机器人的电量是以电量级别的形式展现时，例如可以为低级别、高级别等。其中，电量级别可以理解为机器人的电量对应的级别，本实施例中，可以预先将不同的机器人的电量划分为不同的电量级别，可选地，可以将机器人的电量划分为低级别、中级别和高级别，每个级别对应的电量可以根据实际情况确定。比如，当机器人的电量为0-30％时，对应的电量级别可以是低级别，当机器人的电量为31％-60％时，对应的电量可以是中级别，当机器人的电量为61％-100％时，对应的电量可以是高级别。当然，机器人的电量级别还可以根据实际情况划分为更多级别，比如，最低级别、低级别、中级别、高级别和最高级别，这里不再一一举例说明。

随后，当监控到所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息。其中，预设充电电量例如可以是20％，那么，在监控到机器人的电量低于20％时，获取机器人所在环境内的物体形状信息。

其中，机器人所在环境内的物体形状信息可以通过机器人自身携带的探测模块获取并上报，也可以通过设置在机器人所在环境内的摄像头或其他探测模块获取并上报。

举例而言，可以通过机器人自身携带的摄像头、激光雷达、超声波雷达等具有探测功能的模块采集机器人所在环境内的物体形状信息。该物体形状信息可以包括机器人周围物体的轮廓、表面形状等信息。可选的，还可以包括机器人周围物体与机器人之间的距离、位置等信息。

或者，还可以通过设置在机器人所在环境内的除机器人以外的探测模块获取该物体形状信息。例如，机器人位于一个房间内，可以通过设置在房间内的监控摄像头来获取机器人所在的位置，进而获取机器人周围的物体形状信息。

接着，根据与所述机器人匹配的充电桩的预设形状信息和所述物体形状信息，确定所述机器人和所述充电桩的相对位置。其中，可以预先设置与机器人匹配的充电桩的形状信息，该预设形状信息例如可以包括充电桩的轮廓、一个或多个表面的形状、多个表面之间的位置关系等。该预设形状信息用于识别与所述机器人匹配的充电桩的所在位置。

在确定机器人和充电桩的相对位置的步骤中，可以以机器人为原点建立坐标轴，根据预设形状信息和物体形状信息来确定充电桩在坐标轴中的坐标，从而确定机器人和充电桩的相对位置。或者，也可以先根据预设形状信息和物体形状信息来确定充电桩的位置，以充电桩的位置为原点建立坐标系，并确定机器人在该坐标系内的坐标，从而确定机器人和充电桩的相对位置。

其中，物体形状信息包括了机器人周围的物体的形状，通过比对预设形状信息和物体形状信息，能够从物体形状信息中识别出与预设形状信息相匹配的物体，该物体即是与机器人相匹配的充电桩。

最后，根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电指令，所述充电指令用于指示所述机器人移动，以对接所述充电桩执行充电。充电指令中具体可以包括指示所述机器人移动的移动指令，该移动指令可以是根据机器人和充电桩的相对位置来确定的。

具体的，可以根据机器人和所述充电桩的相对位置规划机器人移动至充电桩所在位置的路线，可选的，可以根据上述物体形状信息规划上述路线，避免机器人在移动过程中碰撞其它物体。

通过本申请实施例提供的方案，通过监控机器人的电量能够及时获知机器人是否需要充电，无需人工关注机器人的电量状态。当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息，并根据与所述机器人匹配的充电桩的预设形状信息和所述物体形状信息，确定所述机器人和所述充电桩的相对位置，有效识别出机器人所在环境内的充电桩。然后，根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电指令，所述充电指令用于指示所述机器人移动，以对接所述充电桩执行充电，能够自动控制机器人移动至充电桩对接充电，无需人工执行充电，能够有效保证机器人电量充足，进而保证机器人的工作效率。

可选的，基于上述实施例提供的方案，上述步骤S12，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息，如图2所示，包括以下步骤：

S21：通过激光雷达向所述机器人所在环境发射激光束；

S22：根据接收到的所述机器人所在环境内的物体表面反射的激光束，确定所述机器人所在环境内的物体形状信息。

上述激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达***。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、形状等参数信息。激光雷达由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理***等组成，激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲。

其中，在接收到机器人所在环境内的物体表面反射的激光束之后，可以通过还原反射回的激光束来得到电脉冲，进而根据电脉冲来确定机器人所在环境内的物体轮廓与形状。

可选的，为了提高确定的机器人所在环境内物体形状信息的准确度，还可以将接收到的所述物体表面反射的激光束与预设地图进行比对，以确定所述机器人在所述预设地图中的位置，进而根据机器人在所述预设地图中的位置和接收到的物体表面反射的激光束来确定机器人所在环境内物体形状信息。

在本申请实施例中，假设机器人在固定区域内移动，即机器人位于预设区域内，该预设区域例如可以是一个房间、一个仓库等。比如，在物流领域，用于搬运货物的物流仓储机器人能够在物流仓库中移动并搬运货物，这些物流仓储机器人位于物流仓库内。在本实施例中，预设地图可以包括物流仓储机器人所在的物流仓库的货架。该预设地图可以是平面地图也可以是包含物体轮廓、形状的立体地图。

在确定机器人所在环境内物体形状信息的步骤中，可以先将接收到的物体表面反射的激光束与预设地图进行比对，确定机器人在预设地图中的位置，例如在货架与入口之间，或者，在入口的北侧、在传送带的西侧等。在确定了机器人在预设地图中的位置之后，再根据机器人所在的位置和接收到的物体表面反射的激光束来确定机器人所在环境内物体形状信息。如果预设地图是包含物体轮廓与形状的立体地图，还可以根据立体地图对所述机器人所在环境内物体形状信息进行优化，以提高物体形状信息的准确度。

通过本实施例提供的方案，能通过激光雷达探测机器人所在环境内的物体的形状，以便识别出环境内的充电桩，进而生成指令来控制机器人移动至充电桩进行充电。

可选的，基于上述实施例提供的方案，上述步骤S14，根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电指令，如图3所示，包括以下步骤：

S31：根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电路线，所述充电路线的起点为所述机器人所在位置，所述充电路线的终点为所述充电桩所在位置；

S32：根据所述充电路线确定用于指示所述机器人移动的移动角度指令。

在确定了机器人和充电桩的相对位置之后，可以基于该相对位置建立坐标系，再基于建立的坐标系来确定充电路线。在确定充电路线的步骤中，还可以根据机器人所在环境内的物体形状信息来优化充电路线，避免机器人在移动至充电桩的过程中碰撞到环境内的其他物体。

其中，充电路线可以是以机器人所在位置为起点、以充电桩所在位置为终点的直线。在实际应用中，由于机器人所在环境内的物品位置复杂，通常需要机器人规避路线中的障碍物到达充电桩的位置。此时可以通过生成移动角度指令的方式来控制机器人在移动中旋转一定角度，以折线、曲线等路线灵活地到达充电桩所在位置。

具体的，在确定移动角度指令的过程中，可以根据机器人与充电桩的相对位置，以比例积分微分控制(proportional-integral-derivative control，PID)的控制方式计算机器人移动的角度，另外，还可以通过指令控制机器人的移动速度。

上述充电指令中可以包括一个或多个移动角度指令，移动角度指令的数量与机器人所在环境有关。充电指令中还可以包括一个或多个移动速度指令，用于控制机器人移动的移动速度。

通过本申请实施例提供的方案，能够根据机器人和充电桩的相对位置生成充电路线，以控制机器人以合理路线移动至充电桩，从而与充电桩对接充电。充电指令中包括的移动角度指令能控制机器人灵活规避障碍物，以预设的合理路线到达充电桩所在位置，避免碰撞环境中的其他物体。

可选的，基于上述实施例提供的方案，所述充电桩的预设形状信息包括所述充电桩的第一表面的信息、所述充电桩的第二表面的信息以及所述第一表面和所述第二表面的夹角信息；

其中，如图4a所示，上述步骤S13，根据与所述机器人匹配的充电桩的预设形状信息和所述物体形状信息，确定所述机器人和所述充电桩的相对位置，包括：

S41：识别所述物体形状信息中与所述充电桩的预设形状信息相匹配的多个平面的信息；

S42：将所述多个平面中夹角符合所述夹角信息的平面确定为所述充电桩的目标表面；

S43：根据所述充电桩的目标表面的信息确定所述机器人和所述充电桩的相对位置。

在本申请实施例中，充电桩的预设形状信息包括充电桩具有的第一表面、第二表面以及这两个表面的夹角信息。如图4b所示，充电桩可以包括不平行的第一表面、第二表面，这两个表面的夹角例如可以是135度。充电桩包括充电头，机器人可以根据物体形状信息与预设形状信息的匹配结果来确定充电桩上充电头的位置，从而与充电头对接进行充电。

在步骤S41中，首先对机器人所在环境内的物体形状信息进行解析，确定机器人所在环境内的多个平面。然后，从将识别到的多个平面与预设形状信息中的第一表面、第二表面及这两个表面的夹角进行匹配，确定多个平面中与预设形状信息匹配的目标表面，该目标表面即是充电桩的两个表面。随后，根据识别到的充电桩的目标表面来确定机器人和充电桩的相对位置。

具体的，可以根据上述目标表面来确定充电桩上的充电头的位置，进而生成指令来控制机器人与充电桩上的充电头对接充电。参见图4b，在本实施例中，充电桩的第一表面和第二表面的形状、面积是相同的，充电头位于这两个表面相交线的延长线上。机器人在识别到这两个表面之后，可以根据这两个表面的交线高效准确地确定充电头的位置，便于生成指令来控制机器人与充电头准确对接充电。

可选的，基于上述实施例提供的方案，上述步骤S41，识别所述物体形状信息中与所述充电桩的预设形状信息相匹配的多个平面的信息，如图5所示，包括：

S51：根据所述物体形状信息中的多个数据点拟合确定多条目标直线，所述目标直线表征与所述充电桩的预设形状信息相匹配的平面；

其中，上述步骤S42，将所述多个平面中夹角符合所述夹角信息的平面确定为所述充电桩的目标表面，包括：

S52：将所述多条目标直线中夹角符合所述夹角信息的目标直线所表征的平面确定为所述充电桩的目标表面。

在本实施例中，可以首先对物体形状信息进行预处理，筛选异常信息提高处理后的物体形状信息的准确性。随后，可以从物体形状信息中选取出多个数据点，或者，根据物体形状信息生成多个数据点。这些数据点可以是激光雷达或以其他探测方式探测到的物体的轮廓上的点。通过预设算法对这些数据点进行拟合，以确定多条直线。上述预设算法例如可以是最小二乘法、梯度下降法等相关算法中的一种或多种，其中，最小二乘法例如可以包括高斯牛顿、列文伯格-马夸尔特等相关算法中的一种或多种。然后，根据预设形状信息来确定相匹配的目标直线，该目标直线可以是充电桩的第一表面和第二表面的边沿。基于夹角信息将目标直线表征的表面确定为充电桩的目标表面。

通过本实施例提供的方案，能拟合确定多条目标直线，基于直线和夹角来确定充电桩的目标表面，有效提高确定的目标表面的准确性。

可选的，基于上述实施例提供的方案，上述步骤S12，当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息，如图6a所示，包括：

S61：当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在位置信息；

S62：根据所述机器人可移动区域的地图信息判断所述机器人是否位于充电区域内，

若是，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息，

若否，控制所述机器人移动至所述充电区域内并获取所述机器人所在环境内的物体形状信息，

其中，所述地图信息包括所述充电区域，所述充电桩位于所述充电区域内。

在机器人电量低于预设充电电量时，获取的机器人所在位置信息可以包括机器人的坐标。该坐标可以由设置在机器人内部的定位模块通过定位技术获取，也可以通过基站定位技术、WIFI定位技术等方式来获取机器人所在位置信息。

上述机器人可移动区域的地图信息可以是指所述预设区域的地图信息，该地图信息可以是平面地图信息也可以是立体地图信息。充电区域可以根据实际需求预先设定，例如，如图6b所示，充电区域可以是矩形房间内左上角阴影区域，充电桩位于该充电区域内。

或者，如图6c所示，充电区域可以包括范围较小的充电点，当机器人所在区域包括所述充电点所在区域时，确定所述机器人位于充电区域内。图6d示出了机器人位于充电区域内的场景示意图。

如果获取到的机器人所在位置信息表明机器人正位于充电区域内，则可以直接获取机器人所在环境内的物体形状信息。如果机器人位于充电区域以外，则表明机器人与充电桩之间的距离较远，机器人直接获取环境内的物体形状信息时可能获取不到充电桩的形状信息。此时先控制机器人移动至充电区域内，以保证随后机器人获取所在环境内的物体形状信息中包括充电桩的形状信息。

其中，控制所述机器人移动至所述充电区域内的步骤中，可以根据上述地图信息和机器人所在位置信息来确定机器人移动至充电区域内的路线。

通过本申请实施例提供的方案，能够保证机器人获取的所在环境内的物体形状信息中包括充电桩的形状信息，避免由于物体遮挡或距离过远而导致获取的环境内的物体形状信息不包括充电桩的形状信息的情况，提高识别充电桩位置的效率。

可选的，基于上述实施例提供的方案，如图7所示，所述方法还包括：

S71：当所述机器人的电量低于预设充电电量的时长大于预设充电时长，且所述机器人未对接所述充电桩执行充电时，生成告警信息。

在机器人的电量低于预设充电电量后，往往表明机器人的电量即将耗尽，或者，机器人无法正常执行任务。如果处于这种低电量状态的时长过长且没有对接充电桩充电，则有可能是由于机器人在自动执行充电时出现了错误，或者，充电桩故障导致无法充电或充电过慢，此时生成告警信息能用于提醒工作人员及时处理异常，及时察觉机器人或充电桩的故障，避免机器人电量耗尽。

可选的，在机器人的电量充满或达到预设充电完成量时，还可以通过指令控制机器人移动，以断开与充电桩的对接，以便执行其他的任务。

可选的，本实施例提供的方案可以在ROS***环境的计算机内运行，该ROS***环境的计算机可以存储各类应用程序并按照ros的通信协议进行应用程序间的相互通信及耦合，以实现上述实施例提供的方法中的各个步骤。

上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

图8是本申请的一个实施例电子设备的结构示意图。请参考图8，在硬件层面，该电子设备包括处理器，可选地还包括内部总线、网络接口、存储器。其中，存储器可能包含内存，例如高速随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少1个磁盘存储器等。当然，该电子设备还可能包括其他业务所需要的硬件。

处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接，该内部总线可以是ISA(Industry Standard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(PeripheralComponent Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图8中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器，并向处理器提供指令和数据。

处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，在逻辑层面上形成机器人充电装置。处理器，执行存储器所存放的程序，并具体用于执行以下操作：

监控机器人的电量；

当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息；

根据与所述机器人匹配的充电桩的预设形状信息和所述物体形状信息，确定所述机器人和所述充电桩的相对位置；

根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电指令，所述充电指令用于指示所述机器人移动，以对接所述充电桩执行充电。

上述如本申请图8所示实施例揭示的机器人充电装置执行的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(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。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

该电子设备还可执行图1-图7的方法，并实现机器人充电装置在图1-图7所示实施例中的功能，本申请实施例在此不再赘述。

当然，除了软件实现方式之外，本申请的电子设备并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。

本申请实施例还提出了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储一个或多个程序，该一个或多个程序包括指令，该指令当被包括多个应用程序的便携式电子设备执行时，能够使该便携式电子设备执行图1所示实施例的方法，并具体用于执行以下操作：

监控机器人的电量；

当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息；

根据与所述机器人匹配的充电桩的预设形状信息和所述物体形状信息，确定所述机器人和所述充电桩的相对位置；

根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电指令，所述充电指令用于指示所述机器人移动，以对接所述充电桩执行充电。

图9是本申请的一个实施例机器人充电装置90的结构示意图。在一种软件实施方式中，所述机器人充电装置90可包括：

监控模块91，监控机器人的电量；

获取模块92，当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息；

第一确定模块93，根据与所述机器人匹配的充电桩的预设形状信息和所述物体形状信息，确定所述机器人和所述充电桩的相对位置；

第二确定模块94，根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电指令，所述充电指令用于指示所述机器人移动，以对接所述充电桩执行充电。

可选的，所述获取模块92，用于：

通过激光雷达向所述机器人所在环境发射激光束；

根据接收到的所述机器人所在环境内的物体表面反射的激光束，确定所述机器人所在环境内的物体形状信息。

可选的，所述第二确定模块94用于：

根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电路线，所述充电路线的起点为所述机器人所在位置，所述充电路线的终点为所述充电桩所在位置；

根据所述充电路线确定用于指示所述机器人移动的移动角度指令。

可选的，所述充电桩的预设形状信息包括所述充电桩的第一表面的信息、所述充电桩的第二表面的信息以及所述第一表面和所述第二表面的夹角信息；

其中，所述第一确定模块93，用于：

识别所述物体形状信息中与所述充电桩的预设形状信息相匹配的多个平面的信息；

将所述多个平面中夹角符合所述夹角信息的平面确定为所述充电桩的目标表面；

根据所述充电桩的目标表面的信息确定所述机器人和所述充电桩的相对位置。

可选的，所述第一确定模块93，用于：

根据所述物体形状信息中的多个数据点拟合确定多条目标直线，所述目标直线表征与所述充电桩的预设形状信息相匹配的平面；

其中，将所述多个平面中夹角符合所述夹角信息的平面确定为所述充电桩的目标表面，包括：

将所述多条目标直线中夹角符合所述夹角信息的目标直线所表征的平面确定为所述充电桩的目标表面。

可选的，所述获取模块92，用于：

当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在位置信息；

根据所述机器人可移动区域的地图信息判断所述机器人是否位于充电区域内，

若是，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息，

若否，控制所述机器人移动至所述充电区域内并获取所述机器人所在环境内的物体形状信息，

其中，所述地图信息包括所述充电区域，所述充电桩位于所述充电区域内。

可选的，如图10所示，所述装置还包括告警模块95：

当所述机器人的电量低于预设充电电量的时长大于预设充电时长，且所述机器人未对接所述充电桩执行充电时，生成告警信息。

本申请实施例提供的机器人充电装置90还可执行图1-图7中机器人管理***执行的方法，并实现机器人充电装置在图1-图7所示实施例的功能，本申请实施例在此不再赘述。

总之，以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述实施例阐明的***、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

Claims (10)

1.一种机器人充电方法，其特征在于，包括：

监控机器人的电量；

当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息；

根据与所述机器人匹配的充电桩的预设形状信息和所述物体形状信息，确定所述机器人和所述充电桩的相对位置；

根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电指令，所述充电指令用于指示所述机器人移动，以对接所述充电桩执行充电。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息，包括：

通过激光雷达向所述机器人所在环境发射激光束；

根据接收到的所述机器人所在环境内的物体表面反射的激光束，确定所述机器人所在环境内的物体形状信息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电指令，包括：

根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电路线，所述充电路线的起点为所述机器人所在位置，所述充电路线的终点为所述充电桩所在位置；

根据所述充电路线确定用于指示所述机器人移动的移动角度指令。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述充电桩的预设形状信息包括所述充电桩的第一表面的信息、所述充电桩的第二表面的信息以及所述第一表面和所述第二表面的夹角信息；

其中，根据与所述机器人匹配的充电桩的预设形状信息和所述物体形状信息，确定所述机器人和所述充电桩的相对位置，包括：

识别所述物体形状信息中与所述充电桩的预设形状信息相匹配的多个平面的信息；

将所述多个平面中夹角符合所述夹角信息的平面确定为所述充电桩的目标表面；

根据所述充电桩的目标表面的信息确定所述机器人和所述充电桩的相对位置。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，识别所述物体形状信息中与所述充电桩的预设形状信息相匹配的多个平面的信息，包括：

根据所述物体形状信息中的多个数据点拟合确定多条目标直线，所述目标直线表征与所述充电桩的预设形状信息相匹配的平面；

其中，将所述多个平面中夹角符合所述夹角信息的平面确定为所述充电桩的目标表面，包括：

将所述多条目标直线中夹角符合所述夹角信息的目标直线所表征的平面确定为所述充电桩的目标表面。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息，包括：

当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在位置信息；

根据所述机器人可移动区域的地图信息判断所述机器人是否位于充电区域内，

若是，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息，

若否，控制所述机器人移动至所述充电区域内并获取所述机器人所在环境内的物体形状信息，

其中，所述地图信息包括所述充电区域，所述充电桩位于所述充电区域内。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述机器人的电量低于预设充电电量的时长大于预设充电时长，且所述机器人未对接所述充电桩执行充电时，生成告警信息。

8.一种机器人充电装置，其特征在于，包括：

监控模块，监控机器人的电量；

获取模块，当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息；

第一确定模块，根据与所述机器人匹配的充电桩的预设形状信息和所述物体形状信息，确定所述机器人和所述充电桩的相对位置；

第二确定模块，根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电指令，所述充电指令用于指示所述机器人移动，以对接所述充电桩执行充电。

9.一种电子设备，应用于机器人管理***，包括：

处理器；以及

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，该可执行指令在被执行时使该处理器执行以下操作：

监控机器人的电量；

当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息；

根据与所述机器人匹配的充电桩的预设形状信息和所述物体形状信息，确定所述机器人和所述充电桩的相对位置；

根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电指令，所述充电指令用于指示所述机器人移动，以对接所述充电桩执行充电。

10.一种计算机可读存储介质，应用于机器人管理***，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行以下方法：

监控机器人的电量；

当所述机器人的电量低于预设充电电量时，获取所述机器人所在环境内的物体形状信息；

根据与所述机器人匹配的充电桩的预设形状信息和所述物体形状信息，确定所述机器人和所述充电桩的相对位置；

根据所述机器人和所述充电桩的相对位置确定充电指令，所述充电指令用于指示所述机器人移动，以对接所述充电桩执行充电。

Images