CN117200476A - 一种用于智能机器人的无线充电控制***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于智能机器人的无线充电控制***及方法，通过配置授权活动范围，感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息，根据所述第二位置的位置信息判断所述无线充电设备是否在所述授权活动范围内，当所述无线充电设备在所述授权活动范围内时，对可视范围内的环境进行场景建模得到场景模型，当所述第二位置在可视范围内时，识别位于所述第二位置的无线充电发射器标识，在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列，所述无线充电动作序列包括移动动作序列以及无线充电姿态调整动作序列，执行所述无线充电动作序列，能够让智能机器人在不同环境下实现自主充电。

Description

一种用于智能机器人的无线充电控制***及方法

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，特别涉及一种用于智能机器人的无线充电控制***及方法。

背景技术

智能机器人是指集成了人工智能技术的具有感知能力、决策能力和行动能力的机器人，根据应用领域的不同以及智能化程度上的差异，各种智能机器人在感知能力、决策能力和行动能力上也各有差异，随着人工智能技术的发展，还出现了具有自主学习能力和自然语言交互能力的智能机器人。由于智能机器人通常具有自主行动能力，其充电方式通常选择无线充电而非有线充电以避免对其行动能力造成限制。目前常见的智能机器人的无线充电方案是为其配置专门的无线充电仓或者无线充电底座，让智能机器人记住无线充电仓或者无线充电底座的位置以在其电量不足时生成导航路径回到无线充电仓进行充电。这种充电方式极大的限制了智能机器人的使用范围，当智能机器人到了陌生环境下时，将无法实现自主充电。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种用于智能机器人的无线充电控制***及方法，能够让智能机器人在不同环境下实现自主充电。

有鉴于此，本发明的第一方面提出了一种用于智能机器人的无线充电控制***，包括后台服务器以及与所述后台服务器通信连接的无线充电设备和智能机器人，所述无线充电设备包括用于将电能转换为无线电磁波能量的无线充电发射器、用于与所述智能机器人进行通信的第一蓝牙通信单元、用于与所述后台服务器进行通信的第一网络通信单元以及用于执行通信和充电控制的第一控制单元，所述智能机器人包括用于将接收到的无线电磁波能量转换为电能的无线充电接收器、用于与所述无线充电设备进行通信的第二蓝牙通信单元，用于与所述后台服务器进行通信的第二网络通信单元以及用于执行通信和充电控制的第二控制单元，所述第二控制单元被配置为：

配置授权活动范围，所述授权活动范围由第一位置的第一定位坐标和活动半径构成，所述授权活动范围为以所述第一位置为中心的，以所述活动半径为半径的圆形区域所形成的地域范围；

感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息，所述第二位置的位置信息包括所述无线充电设备相对于智能机器人的相对距离和相对方位；

根据所述第二位置的位置信息判断所述无线充电设备是否在所述授权活动范围内；

当所述无线充电设备在所述授权活动范围内时，对可视范围内的环境进行场景建模得到场景模型；

判断所述第二位置是否在可视范围内；

当所述第二位置在可视范围内时，识别位于所述第二位置的无线充电发射器标识；

在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列，所述无线充电动作序列包括智能机器人移动到的所述无线充电设备处的移动动作序列以及将智能机器人的无线充电接收器靠近所述无线充电发射器标识的无线充电姿态调整动作序列；

执行所述无线充电动作序列。

本发明的第二方面提出了一种用于智能机器人的无线充电控制方法，包括：

配置授权活动范围，所述授权活动范围由第一位置的第一定位坐标和活动半径构成，所述授权活动范围为以所述第一位置为中心的，以所述活动半径为半径的圆形区域所形成的地域范围；

感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息，所述第二位置的位置信息包括所述无线充电设备相对于智能机器人的相对距离和相对方位；

根据所述第二位置的位置信息判断所述无线充电设备是否在所述授权活动范围内；

当所述无线充电设备在所述授权活动范围内时，对可视范围内的环境进行场景建模得到场景模型；

判断所述第二位置是否在可视范围内；

当所述第二位置在可视范围内时，识别位于所述第二位置的无线充电发射器标识；

在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列，所述无线充电动作序列包括智能机器人移动到的所述无线充电设备处的移动动作序列以及将智能机器人的无线充电接收器靠近所述无线充电发射器标识的无线充电姿态调整动作序列；

执行所述无线充电动作序列。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制方法中，在感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息的步骤之前，还包括：

获取智能机器人当前所处的第四位置的第二定位坐标；

根据所述第二定位坐标确定所述第三位置对应的活动范围是否为已建模区域；

当所述第四位置对应的活动范围为已建模区域时，获取数据库中存储的对应所述已建模区域的无线充电设备的历史位置信息；

在感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息的步骤之后，还包括：

判断所述第二位置的位置信息与所述历史位置信息是否匹配；

当所述第二位置的位置信息与所述历史位置信息相匹配时，执行在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列以及执行所述无线充电动作序列的步骤；

当所述第二位置的位置信息与所述历史位置信息不匹配时，重新执行对可视范围内的环境进行场景建模得到场景模型以及识别位于所述第二位置的无线充电发射器标识的步骤。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制方法中，感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息的步骤具体包括：

搜索无线充电设备的蓝牙广播信号，所述蓝牙广播信号携带所述无线充电设备的设备类型和身份标识信息；

根据所述无线充电设备的设备类型和身份标识信息判断所述无线充电设备是否为授权充电设备；

当所述无线充电设备为授权充电设备时，基于所述蓝牙广播信号的RSSI信息计算所述无线充电设备的相对距离；

基于所述蓝牙广播信号的AoA信息或AoD信息计算所述无线充电设备的相对方位。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制方法中，在确定所述无线充电设备为授权充电设备的步骤之后，还包括：

获取后台服务器生成的无线充电设备的蓝牙配对密钥；

使用所述蓝牙配对密钥与所述无线充电设备进行配对；

配对成功后与所述无线充电设备以建立蓝牙通信连接。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制方法中，根据所述无线充电设备的设备类型和身份标识信息判断所述无线充电设备是否为授权充电设备的步骤具体包括：

根据所述无线充电设备的设备类型获取所述无线充电设备所使用的无线充电协议及其输出功率、充电电压；

当所述无线充电设备所使用的无线充电协议及其输出功率、充电电压与智能机器人相匹配时，读取智能机器人的授权序列号；

将所述授权序列号与所述无线充电设备的身份标识信息上传到后台服务器进行查询；

当所述后台服务器返回的查询结果不为空时，确定所述无线充电设备为授权充电设备。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制方法中，将所述授权序列号与所述无线充电设备的身份标识信息上传到后台服务器进行查询的步骤之后，还包括：

当所述后台服务器返回的查询结果为空时，确定所述无线充电设备为未授权充电设备；

获取当前授权活动范围相关联的联系人的视觉特征；

通过视觉传感器搜索可视范围内是否存在与所述视觉特征相匹配的人员；

当可视范围内存在与所述视觉特征相匹配的人员时，确定所述联系人所处的第四位置；

在所述场景模型中生成对应所述第四位置的第一导航路径；

按照所述第一导航路径移动到所述联系人处；

通过语音发出充电设备授权请求。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制方法中，在通过视觉传感器搜索可视范围内是否存在与所述视觉特征相匹配的人员的步骤之后，还包括：

当可视范围内不存在与所述视觉特征相匹配的人员时，获取与当前授权活动范围相关联的联系人的联系方式；

基于所述联系方式向所述联系人发送充电设备授权请求，所述充电设备授权请求包括智能机器人的授权序列号和所述无线充电设备的身份标识信息。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制方法中，在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列的步骤具体包括：

判断所述第二位置是否位于可视范围内；

当所述第二位置位于可视范围内时，在所述场景模型中生成从当前位置移动到所述第二位置的第二导航路径；

将智能机器人按照所述第二导航路径移动到所述第二位置的移动过程分解为第一移动动作序列；

当所述第二位置位于可视范围外时，在可视范围内确定与所述第二位置的方位相近的中间节点；

在所述场景模型中生成从当前位置移动到所述中间节点的第三导航路径；

将智能机器人按照所述第三导航路径移动到所述中间位置的移动过程分解为第二移动动作序列；

执行所述第二移动动作序列并在移动过程中实时对可视范围内的环境进行场景建模；

重复执行在可视范围内确定与所述第二位置的方位相近的中间节点、在所述场景模型中生成从当前位置移动到所述中间节点的第三导航路径、将智能机器人按照所述第三导航路径移动到所述中间位置的移动过程分解为第二移动动作序列以及执行所述第二移动动作序列并在移动过程中实时对可视范围内的环境进行场景建模的步骤直到所述第二位置位于可视范围内。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制方法中，在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列的步骤还包括：

当所述第二位置位于可视范围内时，在以所述第二位置为终点的第二导航路径或第三导航路径上确定与所述第二位置的距离为最小非碰撞距离的第六位置；

在以所述第二位置为终点的第二导航路径或第三导航路径上确定与所述第二位置的距离为无线充电距离的第七位置；

根据所述无线充电发射器标识的位置在所述场景模型中生成智能机器人的无线充电姿态调整动作序列；

在所述场景模型中生成从所述第六位置移动到所述第七位置的的第四导航路径；

将智能机器人按照所述第四导航路径移动到所述第七位置的移动过程分解为第三移动动作序列；

执行所述无线充电动作序列的步骤具体包括：

执行所述第一移动动作序列或所述第二移动动作序列以使智能机器人移动到所述第六位置；

执行所述无线充电姿态调整动作序列以使智能机器人进入无线充电姿态；

执行所述第三移动动作序列以使智能机器人从所述第六位置移动到所述第七位置。

本发明提出了一种用于智能机器人的无线充电控制***及方法，通过配置授权活动范围，感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息，根据所述第二位置的位置信息判断所述无线充电设备是否在所述授权活动范围内，当所述无线充电设备在所述授权活动范围内时，对可视范围内的环境进行场景建模得到场景模型，当所述第二位置在可视范围内时，识别位于所述第二位置的无线充电发射器标识，在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列，所述无线充电动作序列包括移动动作序列以及无线充电姿态调整动作序列，执行所述无线充电动作序列，能够让智能机器人在不同环境下实现自主充电。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的一种用于智能机器人的无线充电控制***的示意图；

图2是本发明一个实施例提供的一种用于智能机器人的无线充电控制方法的流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施方式”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

下面参照附图来描述根据本发明一些实施方式提供的一种用于智能机器人的无线充电控制***及方法。

如图1所示，本发明的第一方面提出了一种用于智能机器人的无线充电控制***，包括后台服务器以及与所述后台服务器通信连接的无线充电设备和智能机器人，所述无线充电设备包括用于将电能转换为无线电磁波能量的无线充电发射器、用于与所述智能机器人进行通信的第一蓝牙通信单元、用于与所述后台服务器进行通信的第一网络通信单元以及用于执行通信和充电控制的第一控制单元，所述智能机器人包括用于将接收到的无线电磁波能量转换为电能的无线充电接收器、用于与所述无线充电设备进行通信的第二蓝牙通信单元，用于与所述后台服务器进行通信的第二网络通信单元以及用于执行通信和充电控制的第二控制单元。

具体的，所述无线充电设备的无线充电发射器是指无线充电设备的发射线圈。所述智能机器人的无线充电接收器是指无线充电的接收线圈。所述第一网络通信单元可以是有线网络通信单元也可以是无线网络通信单元。优选的，所述第一网络通信单元是物联网通信单元如5G或者NB-IoT(Narrowband Internet of Things，窄带物联网)等，所述无线充电设备通过所述第一网络通信单元与后台服务器进行通信连接。所述第二网络通信单元为无线网络通信单元。

在本发明一些实施方式的技术方案中，所述用于智能机器人的无线充电控制***还包括充电授权装置，所述充电授权装置包括第一NFC(Near Field Communication，近距离无线通信)通信单元，所述智能机器人包括第二NFC通信单元，所述智能机器人通过所述第二NFC通信单元与所述充电授权装置的第一NFC通信单元从所述充电授权装置获取授权码，所述授权码在所述后台服务器中与所述无线充电设备相关联，所述后台服务器根据所述授权码将所述智能机器人与所述无线充电设备进行绑定，即将所述智能机器人的授权序列号与所述无线充电设备的身份标识进行关联存储。在后台服务器中，一个智能机器人可以与多个无线充电设备绑定，同时一个无线充电设备也可以与多个智能机器人绑定，绑定后该无线充电设备即为该智能机器人的授权充电设备。

如图2所示，所述第二控制单元被配置为：

配置授权活动范围，所述授权活动范围由第一位置的第一定位坐标和活动半径构成，所述授权活动范围为以所述第一位置为中心的，以所述活动半径为半径的圆形区域所形成的地域范围；

感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息，所述第二位置的位置信息包括所述无线充电设备相对于智能机器人的相对距离和相对方位；

根据所述第二位置的位置信息判断所述无线充电设备是否在所述授权活动范围内；

当所述无线充电设备在所述授权活动范围内时，对可视范围内的环境进行场景建模得到场景模型；

判断所述第二位置是否在可视范围内；

当所述第二位置在可视范围内时，识别位于所述第二位置的无线充电发射器标识；

在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列，所述无线充电动作序列包括智能机器人移动到的所述无线充电设备处的移动动作序列以及将智能机器人的无线充电接收器靠近所述无线充电发射器标识的无线充电姿态调整动作序列；

执行所述无线充电动作序列。

具体的，所述第一位置的第一定位坐标为所述第一位置的GPS(GlobalPositioning System，全球定位***)坐标，所述第一位置为用户在后台服务器提供的地图界面上选定的特定位置，或者在后台服务器提供的提供的坐标输入框中直接输入该位置的坐标值。同样的，所述活动半径由用户在地图界面上操作确定或者输入数值确定。智能机器人通过蜂窝无线通信网络如5G或者NB-IoT(Narrowband Internet of Things，窄带物联网)等与后台服务器进行通信连接以从所述后台服务器获取数据或者将数据上传到所述后台服务器。

在本发明一些实施方式的技术方案中，智能机器人在感知到授权活动范围内的无线充电设备后，与所述无线充电设备建立蓝牙通信连接，启动无线充电的步骤具体包括：

通过蓝牙通信连接向所述无线充电设备发送启动充电信号；

所述无线充电设备检测到智能机器人处于无线充电姿态时，与智能机器人交换无线充电参数，所述无线充电参数包括最大充电功率以及输出电压；

智能机器人处于充电姿态时，接通发射线圈的电源开启无线充电。

在本发明一些实施方式的技术方案中，所述无线充电参数还包括充电模式例如快充或慢充、充电终止电压、电池容量等。

对可视范围内的环境进行场景建模得到场景模型的步骤具体包括：

通过视觉传感器获取可视范围内的环境图像；

基于所述环境图像获取可视范围内所有物体的位姿参数，所述位姿参数包括物体的位置、形状以及姿态；

根据所述位姿参数建立可视范围内的物体的立体模型。

具体的，所述无线充电设备包括无线充电发射器，所述无线充电发射器是指无线充电设备的发射线圈。在所述无线充电设备上贴附有用于识别发射线圈位置的无线充电发射器标识，所述无线充电发射器标识贴附于发射线圈对应位置的表面，智能机器人可以根据所述无线充电发射器标识识别得到所述发射线圈所在的位置。智能机器人包括无线充电接收器，所述无线充电接收器是指无线充电的接收线圈。根据安装场地环境和使用需求的不同，无线充电设备的发射线圈可能安装在不同的位置，例如安装在地面、墙面等位置，安装位置的不同，由于陌生环境下无线充电设备的安装位置和安装环境复杂多变，特别是对于安装在狭窄空间中的无线充电设备，智能机器人需要在避免与周边物体碰撞的情况下靠近所述无线充电设备并调整至适合进行无线充电的姿态。在本发明的技术方案中，通过在所构建的对应当前可视范围环境的场景模型，在场景模型中模拟生成用于调整智能机器人无线充电姿态的无线充电动作序列，以避免智能机器人在靠近所述无线充电设备的过程中与周边物体碰撞。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制***中，在感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息的步骤之前，所述第二控制单元被配置为：

获取智能机器人当前所处的第三位置的第二定位坐标；

根据所述第二定位坐标确定所述第四位置对应的活动范围是否为已建模区域；

当所述第四位置对应的活动范围为已建模区域时，获取数据库中存储的对应所述已建模区域的无线充电设备的历史位置信息；

在感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息的步骤之后，所述第二控制单元被配置为：

判断所述第二位置的位置信息与所述历史位置信息是否匹配；

当所述第二位置的位置信息与所述历史位置信息相匹配时，执行在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列以及执行所述无线充电动作序列的步骤；

当所述第二位置的位置信息与所述历史位置信息不匹配时，重新执行对可视范围内的环境进行场景建模得到场景模型以及识别位于所述第二位置的无线充电发射器标识的步骤。

具体的，所述已建模区域为智能机器人曾经活动过并已对其完成场景建模生成了场景模型的环境。应当知道的是，智能机器人获取的无线充电设备的第二位置的位置信息为相对位置，即无线充电设备相对于智能机器人的相对方位和相对距离，所述历史位置信息是基于智能机器人在当时的定位信息以及对应时间的无线充电设备的第二位置的位置信息转换得到的绝对位置信息，例如将其转换为GPS坐标或者其它坐标系下的坐标，判断所述第二位置的位置信息与所述历史位置信息是否匹配的步骤具体为将所述第二位置的位置信息转换到与所述历史位置信息相同的坐标系下，判断两者是否相同，相同时则确定两者相匹配，否则认为两者不匹配。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制***中，在感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息的步骤中，所述第二控制单元被配置为：

搜索无线充电设备的蓝牙广播信号，所述蓝牙广播信号携带所述无线充电设备的设备类型和身份标识信息；

根据所述无线充电设备的设备类型和身份标识信息判断所述无线充电设备是否为授权充电设备；

当所述无线充电设备为授权充电设备时，基于所述蓝牙广播信号的RSSI信息计算所述无线充电设备的相对距离；

基于所述蓝牙广播信号的AoA信息或AoD信息计算所述无线充电设备的相对方位。

具体的，所述蓝牙广播信号的RSSI(Received Signal Strength Indication)信息为所述蓝牙广播信号的接收信号强度，在基于所述蓝牙广播信号的RSSI信息计算所述无线充电设备的相对距离的步骤中，所述第二控制单元被配置为：

通过蓝牙通信连接从所述无线充电设备获取距离所述无线充电设备1米的蓝牙信号强度为RSSI₀；

测量智能机器人接收到的所述无线充电设备的蓝牙广播信号的信号强度RSSI；

计算所述无线充电设备的相对距离：

所述蓝牙广播信号的AoA(Angle of Arrival，到达角)信息为所述蓝牙广播信号从所述无线充电设备传播到智能机器人的角度，其通过设置在智能机器人上的蓝牙天线阵列接收到的所述蓝牙广播信号的相位差得到，其相对方位的角度的基准方向是智能机器人上的蓝牙天线阵列的连线方向。所述蓝牙广播信号的AoD(Angle of Departure，离开角)信息同样为所述蓝牙广播信号从所述无线充电设备传播到智能机器人的角度，其通过智能机器人上的蓝牙天线接收到的无线充电设备上的蓝牙天线阵列发送的蓝牙广播信号的相位差得到，其相对方位的角度的基准方向是无线充电设备上的蓝牙天线阵列的连线方向。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制***中，在确定所述无线充电设备为授权充电设备的步骤之后，所述第二控制单元被配置为：

获取后台服务器生成的无线充电设备的蓝牙配对密钥；

使用所述蓝牙配对密钥与所述无线充电设备进行配对；

配对成功后与所述无线充电设备以建立蓝牙通信连接。

在上述实施方式的技术方案中，所述无线充电设备通过有线网络或无线网络接入互联网以和所述后台服务器建立通信连接，通过后台服务器生成蓝牙配对密钥分发给智能机器人和无线充电设备，使得两者基于所述蓝牙配对密钥来执行蓝牙配对，使得配对过程可以自动完成的同时提高蓝牙配对的安全性和配对效率。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制***中，在根据所述无线充电设备的设备类型和身份标识信息判断所述无线充电设备是否为授权充电设备的步骤中，所述第二控制单元被配置为：

根据所述无线充电设备的设备类型获取所述无线充电设备所使用的无线充电协议及其输出功率、充电电压；

当所述无线充电设备所使用的无线充电协议及其输出功率、充电电压与智能机器人相匹配时，读取智能机器人的授权序列号；

将所述授权序列号与所述无线充电设备的身份标识信息上传到后台服务器进行查询；

当所述后台服务器返回的查询结果不为空时，确定所述无线充电设备为授权充电设备。

在本发明一些实施方式的技术方案中，在根据所述无线充电设备的设备类型和身份标识信息判断所述无线充电设备是否为授权充电设备的步骤之前，所述第二控制单元被配置为：

获取充电授权装置提供的授权码，所述授权码包括所述无线充电设备的身份标识；

将智能机器人的授权序列号与所述无线充电设备的身份标识信息上传到后台服务器以使所述后台服务器将所述授权序列号与所述无线充电设备的身份标识进行关联存储。

具体的，所述充电授权装置可以是便携式电子设备或者NFC卡片等，智能机器人可以通过蓝牙、NFC或其它近距离无线通信方式与所述充电授权装置建立通信连接后获取所述充电授权装置提供的授权码，所述授权码在所述后台服务器中与所述无线充电设备相关联，所述后台服务器根据所述授权码将所述智能机器人与所述无线充电设备进行绑定，即将所述智能机器人的授权序列号与所述无线充电设备的身份标识进行关联存储。在后台服务器中，一个智能机器人可以与多个无线充电设备绑定，同时一个无线充电设备也可以与多个智能机器人绑定，绑定后该无线充电设备即为该智能机器人的授权充电设备。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制***中，将所述授权序列号与所述无线充电设备的身份标识信息上传到后台服务器进行查询的步骤之后，所述第二控制单元被配置为：

当所述后台服务器返回的查询结果为空时，确定所述无线充电设备为未授权充电设备；

获取当前授权活动范围相关联的联系人的视觉特征；

通过视觉传感器搜索可视范围内是否存在与所述视觉特征相匹配的人员；

当可视范围内存在与所述视觉特征相匹配的人员时，确定所述联系人所处的第四位置；

在所述场景模型中生成对应所述第四位置的第一导航路径；

按照所述第一导航路径移动到所述联系人处；

通过语音发出充电设备授权请求。

具体的，所述当前授权活动范围是指智能机器人当前所处的第三位置所在的授权活动范围。获取当前授权活动范围相关联的联系人的视觉特征可以是从本地数据库中获取预先摄制并存储存在本地数据库中的当前授权活动范围相关联的联系人的人脸图像，也可以是从后台服务器中获取预先存储的当前授权活动范围相关联的联系人的人脸图像。

在本发明一些实施方式的技术方案中，按照所述第一导航路径移动到所述联系人处的步骤具体为：

获取预设的语音沟通距离；

确定所述第一导航路径上与所述第四位置的距离为所述语音沟通距离的第五位置；

按照所述第一导航路径移动到所述第五位置。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制***中，在通过视觉传感器搜索可视范围内是否存在与所述视觉特征相匹配的人员的步骤之后，所述第二控制单元被配置为：

当可视范围内不存在与所述视觉特征相匹配的人员时，获取与当前授权活动范围相关联的联系人的联系方式；

基于所述联系方式向所述联系人发送充电设备授权请求，所述充电设备授权请求包括智能机器人的授权序列号和所述无线充电设备的身份标识信息。

同样的，当前授权活动范围相关联的联系人的联系方式可以是预先存储在本地数据库或者后台服务器上的联系方式，所述联系方式可以是电话号码或者即时通信账号等，基于所述联系方式向所述联系人发送充电设备授权请求的步骤包括但不限于向所述联系方式发送文字信息、语音信息或者其它形式如二维码图片等格式的信息。

优选的，智能机器人向所述联系方式发送携带充电设备授权请求信息的二维码，联系人收到该二维码后，识别该二维码以通过所述二维码中的智能机器人的授权序列号和无线充电设备的身份标识信息以执行授权操作。具体的，所述二维码中的内容为向后台服务器发送执行授权操作指令的超链接，所述超链接中包含加密后的智能机器人的授权序列号和无线充电设备的身份标识信息。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制***中，在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列的步骤中，所述第二控制单元被配置为：

判断所述第二位置是否位于可视范围内；

当所述第二位置位于可视范围内时，在所述场景模型中生成从当前位置移动到所述第二位置的第二导航路径；

将智能机器人按照所述第二导航路径移动到所述第二位置的移动过程分解为第一移动动作序列；

当所述第二位置位于可视范围外时，在可视范围内确定与所述第二位置的方位相近的中间节点；

在所述场景模型中生成从当前位置移动到所述中间节点的第三导航路径；

将智能机器人按照所述第三导航路径移动到所述中间位置的移动过程分解为第二移动动作序列；

执行所述第二移动动作序列并在移动过程中实时对可视范围内的环境进行场景建模；

重复执行在可视范围内确定与所述第二位置的方位相近的中间节点、在所述场景模型中生成从当前位置移动到所述中间节点的第三导航路径、将智能机器人按照所述第三导航路径移动到所述中间位置的移动过程分解为第二移动动作序列以及执行所述第二移动动作序列并在移动过程中实时对可视范围内的环境进行场景建模的步骤直到所述第二位置位于可视范围内。

具体的，在一般的家庭环境或者工业环境下，无线充电设备的位置往往不在智能机器人的初始位置的可视范围内，智能机器人需要在对授权活动范围内的环境进行场景建模的过程中实时生成并更新前往无线充电设备的导航路径。

在上述实施方式的技术方案中，在所述场景模型中生成从当前位置移动到所述第二位置的第二导航路径的步骤具体包括：

识别所述场景模型中位于智能机器人和所述无线充电设备之间的障碍物；

根据所述障碍物的分布规划从智能机器人当前所处的第三位置到所述第二位置之间的第二导航路径。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制***中，在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列的步骤中，所述第二控制单元还被配置为：

当所述第二位置位于可视范围内时，在以所述第二位置为终点的第二导航路径或第三导航路径上确定与所述第二位置的距离为最小非碰撞距离的第六位置；

在以所述第二位置为终点的第二导航路径或第三导航路径上确定与所述第二位置的距离为无线充电距离的第七位置；

根据所述无线充电发射器标识的位置在所述场景模型中生成智能机器人的无线充电姿态调整动作序列；

在所述场景模型中生成从所述第六位置移动到所述第七位置的的第四导航路径；

将智能机器人按照所述第四导航路径移动到所述第七位置的移动过程分解为第三移动动作序列；

执行所述无线充电动作序列的步骤具体包括：

执行所述第一移动动作序列或所述第二移动动作序列以使智能机器人移动到所述第六位置；

执行所述无线充电姿态调整动作序列以使智能机器人进入无线充电姿态；

执行所述第三移动动作序列以使智能机器人从所述第六位置移动到所述第七位置。

具体的，所述最小非碰撞距离为智能机器人在调整姿态过程中的最大伸展距离。所述无线充电距离为调整姿态后的智能机器人的无线充电接收器与无线充电设备的无线充电发射器之间保持在最挂充电距离时，智能机器人所处位置与所述第二位置之间的距离。

在上述实施方式的技术方案中，执行所述无线充电动作序列的步骤具体包括：

在执行所述第一移动动作序列或所述第二移动动作序列以使智能机器人移动到所述第六位置的过程中，通过视觉传感器实时更新所述场景模型；

当所述场景模型中位于智能机器人和所述无线充电设备之间的障碍物发生变化时，重新生成所述第二导航路径。

具体的，在按照所述第一导航路径移动到所述无线充电设备处的过程中，在通过视觉传感器实时更新所述场景模型后，实时执行识别所述场景模型中位于智能机器人和所述无线充电设备之间的障碍物的步骤，由于视觉传感器本身的局限性，智能机器人无法在第一时间扫描到授权活动范围内的所有物体，大量被障碍物遮挡的区域需要在行进过程中实时扫描补充到所述场景模型中，而有些在开始规划第一导航路径时未被扫描到的物体可能会影响到智能机器人的行进，因此可能需要要更新所述场景模型后重新生成所述第一导航路径。

所述场景模型中包括所述无线充电设备的立体模型，根据所述无线充电发射器标识的位置在所述场景模型中生成智能机器人的无线充电姿态调整动作序列的步骤具体包括：

从所述无线充电设备的立体模型中识别无线充电发射器标识；

获取所述无线充电发射器标识的位置；

根据所述无线充电发射器标识的位置生成智能机器人的无线充电姿态，所述无线充电姿态包括智能机器人的无线充电接收器的高度、方向以及与所述无线充电设备的无线充电发射器的距离。

如图2所示，本发明的第二方面提出了一种用于智能机器人的无线充电控制方法，包括：

配置授权活动范围，所述授权活动范围由第一位置的第一定位坐标和活动半径构成，所述授权活动范围为以所述第一位置为中心的，以所述活动半径为半径的圆形区域所形成的地域范围；

感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息，所述第二位置的位置信息包括所述无线充电设备相对于智能机器人的相对距离和相对方位；

根据所述第二位置的位置信息判断所述无线充电设备是否在所述授权活动范围内；

当所述无线充电设备在所述授权活动范围内时，对可视范围内的环境进行场景建模得到场景模型；

判断所述第二位置是否在可视范围内；

当所述第二位置在可视范围内时，识别位于所述第二位置的无线充电发射器标识；

在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列，所述无线充电动作序列包括智能机器人移动到的所述无线充电设备处的移动动作序列以及将智能机器人的无线充电接收器靠近所述无线充电发射器标识的无线充电姿态调整动作序列；

执行所述无线充电动作序列。

具体的，所述第一位置的第一定位坐标为所述第一位置的GPS(GlobalPositioning System，全球定位***)坐标，所述第一位置为用户在后台服务器提供的地图界面上选定的特定位置，或者在后台服务器提供的提供的坐标输入框中直接输入该位置的坐标值。同样的，所述活动半径由用户在地图界面上操作确定或者输入数值确定。智能机器人通过蜂窝无线通信网络如5G或者NB-IoT(Narrowband Internet of Things，窄带物联网)等与后台服务器进行通信连接以从所述后台服务器获取数据或者将数据上传到所述后台服务器。

在本发明一些实施方式的技术方案中，智能机器人在感知到授权活动范围内的无线充电设备后，与所述无线充电设备建立蓝牙通信连接，启动无线充电的步骤具体包括：

通过蓝牙通信连接向所述无线充电设备发送启动充电信号；

所述无线充电设备检测到智能机器人处于无线充电姿态时，与智能机器人交换无线充电参数，所述无线充电参数包括最大充电功率以及输出电压；

智能机器人处于充电姿态时，接通发射线圈的电源开启无线充电。

在本发明一些实施方式的技术方案中，所述无线充电参数还包括充电模式例如快充或慢充、充电终止电压、电池容量等。

对可视范围内的环境进行场景建模得到场景模型的步骤具体包括：

通过视觉传感器获取可视范围内的环境图像；

基于所述环境图像获取可视范围内所有物体的位姿参数，所述位姿参数包括物体的位置、形状以及姿态；

根据所述位姿参数建立可视范围内的物体的立体模型。

具体的，所述无线充电设备包括无线充电发射器，所述无线充电发射器是指无线充电设备的发射线圈。在所述无线充电设备上贴附有用于识别发射线圈位置的无线充电发射器标识，所述无线充电发射器标识贴附于发射线圈对应位置的表面，智能机器人可以根据所述无线充电发射器标识识别得到所述发射线圈所在的位置。智能机器人包括无线充电接收器，所述无线充电接收器是指无线充电的接收线圈。根据安装场地环境和使用需求的不同，无线充电设备的发射线圈可能安装在不同的位置，例如安装在地面、墙面等位置，安装位置的不同，由于陌生环境下无线充电设备的安装位置和安装环境复杂多变，特别是对于安装在狭窄空间中的无线充电设备，智能机器人需要在避免与周边物体碰撞的情况下靠近所述无线充电设备并调整至适合进行无线充电的姿态。在本发明的技术方案中，通过在所构建的对应当前可视范围环境的场景模型，在场景模型中模拟生成用于调整智能机器人无线充电姿态的无线充电动作序列，以避免智能机器人在靠近所述无线充电设备的过程中与周边物体碰撞。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制方法中，在感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息的步骤之前，还包括：

获取智能机器人当前所处的第三位置的第二定位坐标；

根据所述第二定位坐标确定所述第四位置对应的活动范围是否为已建模区域；

当所述第四位置对应的活动范围为已建模区域时，获取数据库中存储的对应所述已建模区域的无线充电设备的历史位置信息；

在感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息的步骤之后，还包括：

判断所述第二位置的位置信息与所述历史位置信息是否匹配；

当所述第二位置的位置信息与所述历史位置信息相匹配时，执行在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列以及执行所述无线充电动作序列的步骤；

当所述第二位置的位置信息与所述历史位置信息不匹配时，重新执行对可视范围内的环境进行场景建模得到场景模型以及识别位于所述第二位置的无线充电发射器标识的步骤。

具体的，所述已建模区域为智能机器人曾经活动过并已对其完成场景建模生成了场景模型的环境。应当知道的是，智能机器人获取的无线充电设备的第二位置的位置信息为相对位置，即无线充电设备相对于智能机器人的相对方位和相对距离，所述历史位置信息是基于智能机器人在当时的定位信息以及对应时间的无线充电设备的第二位置的位置信息转换得到的绝对位置信息，例如将其转换为GPS坐标或者其它坐标系下的坐标，判断所述第二位置的位置信息与所述历史位置信息是否匹配的步骤具体为将所述第二位置的位置信息转换到与所述历史位置信息相同的坐标系下，判断两者是否相同，相同时则确定两者相匹配，否则认为两者不匹配。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制方法中，感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息的步骤具体包括：

搜索无线充电设备的蓝牙广播信号，所述蓝牙广播信号携带所述无线充电设备的设备类型和身份标识信息；

根据所述无线充电设备的设备类型和身份标识信息判断所述无线充电设备是否为授权充电设备；

当所述无线充电设备为授权充电设备时，基于所述蓝牙广播信号的RSSI信息计算所述无线充电设备的相对距离；

基于所述蓝牙广播信号的AoA信息或AoD信息计算所述无线充电设备的相对方位。

具体的，所述蓝牙广播信号的RSSI(Received Signal Strength Indication)信息为所述蓝牙广播信号的接收信号强度，基于所述蓝牙广播信号的RSSI信息计算所述无线充电设备的相对距离的步骤具体包括：

通过蓝牙通信连接从所述无线充电设备获取距离所述无线充电设备1米的蓝牙信号强度为RSSI₀；

测量智能机器人接收到的所述无线充电设备的蓝牙广播信号的信号强度RSSI；

计算所述无线充电设备的相对距离：

所述蓝牙广播信号的AoA(Angle of Arrival，到达角)信息为所述蓝牙广播信号从所述无线充电设备传播到智能机器人的角度，其通过设置在智能机器人上的蓝牙天线阵列接收到的所述蓝牙广播信号的相位差得到，其相对方位的角度的基准方向是智能机器人上的蓝牙天线阵列的连线方向。所述蓝牙广播信号的AoD(Angle of Departure，离开角)信息同样为所述蓝牙广播信号从所述无线充电设备传播到智能机器人的角度，其通过智能机器人上的蓝牙天线接收到的无线充电设备上的蓝牙天线阵列发送的蓝牙广播信号的相位差得到，其相对方位的角度的基准方向是无线充电设备上的蓝牙天线阵列的连线方向。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制方法中，在确定所述无线充电设备为授权充电设备的步骤之后，还包括：

获取后台服务器生成的无线充电设备的蓝牙配对密钥；

使用所述蓝牙配对密钥与所述无线充电设备进行配对；

配对成功后与所述无线充电设备以建立蓝牙通信连接。

在上述实施方式的技术方案中，所述无线充电设备通过有线网络或无线网络接入互联网以和所述后台服务器建立通信连接，通过后台服务器生成蓝牙配对密钥分发给智能机器人和无线充电设备，使得两者基于所述蓝牙配对密钥来执行蓝牙配对，使得配对过程可以自动完成的同时提高蓝牙配对的安全性和配对效率。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制方法中，根据所述无线充电设备的设备类型和身份标识信息判断所述无线充电设备是否为授权充电设备的步骤具体包括：

根据所述无线充电设备的设备类型获取所述无线充电设备所使用的无线充电协议及其输出功率、充电电压；

当所述无线充电设备所使用的无线充电协议及其输出功率、充电电压与智能机器人相匹配时，读取智能机器人的授权序列号；

将所述授权序列号与所述无线充电设备的身份标识信息上传到后台服务器进行查询；

当所述后台服务器返回的查询结果不为空时，确定所述无线充电设备为授权充电设备。

在本发明一些实施方式的技术方案中，在根据所述无线充电设备的设备类型和身份标识信息判断所述无线充电设备是否为授权充电设备的步骤之前，还包括：

获取充电授权装置提供的授权码，所述授权码包括所述无线充电设备的身份标识；

将智能机器人的授权序列号与所述无线充电设备的身份标识信息上传到后台服务器以使所述后台服务器将所述授权序列号与所述无线充电设备的身份标识进行关联存储。

具体的，所述充电授权装置可以是便携式电子设备或者NFC卡片等，智能机器人可以通过蓝牙、NFC或其它近距离无线通信方式与所述充电授权装置建立通信连接后获取所述充电授权装置提供的授权码，所述授权码在所述后台服务器中与所述无线充电设备相关联，所述后台服务器根据所述授权码将所述智能机器人与所述无线充电设备进行绑定，即将所述智能机器人的授权序列号与所述无线充电设备的身份标识进行关联存储。在后台服务器中，一个智能机器人可以与多个无线充电设备绑定，同时一个无线充电设备也可以与多个智能机器人绑定，绑定后该无线充电设备即为该智能机器人的授权充电设备。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制方法中，将所述授权序列号与所述无线充电设备的身份标识信息上传到后台服务器进行查询的步骤之后，还包括：

当所述后台服务器返回的查询结果为空时，确定所述无线充电设备为未授权充电设备；

获取当前授权活动范围相关联的联系人的视觉特征；

通过视觉传感器搜索可视范围内是否存在与所述视觉特征相匹配的人员；

当可视范围内存在与所述视觉特征相匹配的人员时，确定所述联系人所处的第四位置；

在所述场景模型中生成对应所述第四位置的第一导航路径；

按照所述第一导航路径移动到所述联系人处；

通过语音发出充电设备授权请求。

具体的，所述当前授权活动范围是指智能机器人当前所处的第三位置所在的授权活动范围。获取当前授权活动范围相关联的联系人的视觉特征可以是从本地数据库中获取预先摄制并存储存在本地数据库中的当前授权活动范围相关联的联系人的人脸图像，也可以是从后台服务器中获取预先存储的当前授权活动范围相关联的联系人的人脸图像。

在本发明一些实施方式的技术方案中，按照所述第一导航路径移动到所述联系人处的步骤具体为：

获取预设的语音沟通距离；

确定所述第一导航路径上与所述第四位置的距离为所述语音沟通距离的第五位置；

按照所述第一导航路径移动到所述第五位置。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制方法中，在通过视觉传感器搜索可视范围内是否存在与所述视觉特征相匹配的人员的步骤之后，还包括：

当可视范围内不存在与所述视觉特征相匹配的人员时，获取与当前授权活动范围相关联的联系人的联系方式；

基于所述联系方式向所述联系人发送充电设备授权请求，所述充电设备授权请求包括智能机器人的授权序列号和所述无线充电设备的身份标识信息。

同样的，当前授权活动范围相关联的联系人的联系方式可以是预先存储在本地数据库或者后台服务器上的联系方式，所述联系方式可以是电话号码或者即时通信账号等，基于所述联系方式向所述联系人发送充电设备授权请求的步骤包括但不限于向所述联系方式发送文字信息、语音信息或者其它形式如二维码图片等格式的信息。

优选的，智能机器人向所述联系方式发送携带充电设备授权请求信息的二维码，联系人收到该二维码后，识别该二维码以通过所述二维码中的智能机器人的授权序列号和无线充电设备的身份标识信息以执行授权操作。具体的，所述二维码中的内容为向后台服务器发送执行授权操作指令的超链接，所述超链接中包含加密后的智能机器人的授权序列号和无线充电设备的身份标识信息。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制方法中，在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列的步骤具体包括：

判断所述第二位置是否位于可视范围内；

当所述第二位置位于可视范围内时，在所述场景模型中生成从当前位置移动到所述第二位置的第二导航路径；

将智能机器人按照所述第二导航路径移动到所述第二位置的移动过程分解为第一移动动作序列；

当所述第二位置位于可视范围外时，在可视范围内确定与所述第二位置的方位相近的中间节点；

在所述场景模型中生成从当前位置移动到所述中间节点的第三导航路径；

将智能机器人按照所述第三导航路径移动到所述中间位置的移动过程分解为第二移动动作序列；

执行所述第二移动动作序列并在移动过程中实时对可视范围内的环境进行场景建模；

重复执行在可视范围内确定与所述第二位置的方位相近的中间节点、在所述场景模型中生成从当前位置移动到所述中间节点的第三导航路径、将智能机器人按照所述第三导航路径移动到所述中间位置的移动过程分解为第二移动动作序列以及执行所述第二移动动作序列并在移动过程中实时对可视范围内的环境进行场景建模的步骤直到所述第二位置位于可视范围内。

具体的，在一般的家庭环境或者工业环境下，无线充电设备的位置往往不在智能机器人的初始位置的可视范围内，智能机器人需要在对授权活动范围内的环境进行场景建模的过程中实时生成并更新前往无线充电设备的导航路径。

在上述实施方式的技术方案中，在所述场景模型中生成从当前位置移动到所述第二位置的第二导航路径的步骤具体包括：

识别所述场景模型中位于智能机器人和所述无线充电设备之间的障碍物；

根据所述障碍物的分布规划从智能机器人当前所处的第三位置到所述第二位置之间的第二导航路径。

进一步的，在上述的用于智能机器人的无线充电控制方法中，在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列的步骤还包括：

当所述第二位置位于可视范围内时，在以所述第二位置为终点的第二导航路径或第三导航路径上确定与所述第二位置的距离为最小非碰撞距离的第六位置；

在以所述第二位置为终点的第二导航路径或第三导航路径上确定与所述第二位置的距离为无线充电距离的第七位置；

根据所述无线充电发射器标识的位置在所述场景模型中生成智能机器人的无线充电姿态调整动作序列；

在所述场景模型中生成从所述第六位置移动到所述第七位置的的第四导航路径；

将智能机器人按照所述第四导航路径移动到所述第七位置的移动过程分解为第三移动动作序列；

执行所述无线充电动作序列的步骤具体包括：

执行所述第一移动动作序列或所述第二移动动作序列以使智能机器人移动到所述第六位置；

执行所述无线充电姿态调整动作序列以使智能机器人进入无线充电姿态；

执行所述第三移动动作序列以使智能机器人从所述第六位置移动到所述第七位置。

具体的，所述最小非碰撞距离为智能机器人在调整姿态过程中的最大伸展距离。所述无线充电距离为调整姿态后的智能机器人的无线充电接收器与无线充电设备的无线充电发射器之间保持在最挂充电距离时，智能机器人所处位置与所述第二位置之间的距离。

在上述实施方式的技术方案中，执行所述无线充电动作序列的步骤具体包括：

在执行所述第一移动动作序列或所述第二移动动作序列以使智能机器人移动到所述第六位置的过程中，通过视觉传感器实时更新所述场景模型；

当所述场景模型中位于智能机器人和所述无线充电设备之间的障碍物发生变化时，重新生成所述第二导航路径。

具体的，在按照所述第一导航路径移动到所述无线充电设备处的过程中，在通过视觉传感器实时更新所述场景模型后，实时执行识别所述场景模型中位于智能机器人和所述无线充电设备之间的障碍物的步骤，由于视觉传感器本身的局限性，智能机器人无法在第一时间扫描到授权活动范围内的所有物体，大量被障碍物遮挡的区域需要在行进过程中实时扫描补充到所述场景模型中，而有些在开始规划第一导航路径时未被扫描到的物体可能会影响到智能机器人的行进，因此可能需要要更新所述场景模型后重新生成所述第一导航路径。

所述场景模型中包括所述无线充电设备的立体模型，根据所述无线充电发射器标识的位置在所述场景模型中生成智能机器人的无线充电姿态调整动作序列的步骤具体包括：

从所述无线充电设备的立体模型中识别无线充电发射器标识；

获取所述无线充电发射器标识的位置；

根据所述无线充电发射器标识的位置生成智能机器人的无线充电姿态，所述无线充电姿态包括智能机器人的无线充电接收器的高度、方向以及与所述无线充电设备的无线充电发射器的距离。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种用于智能机器人的无线充电控制***，其特征在于，包括后台服务器以及与所述后台服务器通信连接的无线充电设备和智能机器人，所述无线充电设备包括用于将电能转换为无线电磁波能量的无线充电发射器、用于与所述智能机器人进行通信的第一蓝牙通信单元、用于与所述后台服务器进行通信的第一网络通信单元以及用于执行通信和充电控制的第一控制单元，所述智能机器人包括用于将接收到的无线电磁波能量转换为电能的无线充电接收器、用于与所述无线充电设备进行通信的第二蓝牙通信单元，用于与所述后台服务器进行通信的第二网络通信单元以及用于执行通信和充电控制的第二控制单元，所述第二控制单元被配置为：

配置授权活动范围，所述授权活动范围由第一位置的第一定位坐标和活动半径构成，所述授权活动范围为以所述第一位置为中心的，以所述活动半径为半径的圆形区域所形成的地域范围；

感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息，所述第二位置的位置信息包括所述无线充电设备相对于智能机器人的相对距离和相对方位；

根据所述第二位置的位置信息判断所述无线充电设备是否在所述授权活动范围内；

当所述无线充电设备在所述授权活动范围内时，对可视范围内的环境进行场景建模得到场景模型；

判断所述第二位置是否在可视范围内；

当所述第二位置在可视范围内时，识别位于所述第二位置的无线充电发射器标识；

在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列，所述无线充电动作序列包括智能机器人移动到的所述无线充电设备处的移动动作序列以及将智能机器人的无线充电接收器靠近所述无线充电发射器标识的无线充电姿态调整动作序列；

执行所述无线充电动作序列。

2.一种用于智能机器人的无线充电控制方法，其特征在于，包括：

配置授权活动范围，所述授权活动范围由第一位置的第一定位坐标和活动半径构成，所述授权活动范围为以所述第一位置为中心的，以所述活动半径为半径的圆形区域所形成的地域范围；

感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息，所述第二位置的位置信息包括所述无线充电设备相对于智能机器人的相对距离和相对方位；

根据所述第二位置的位置信息判断所述无线充电设备是否在所述授权活动范围内；

当所述无线充电设备在所述授权活动范围内时，对可视范围内的环境进行场景建模得到场景模型；

判断所述第二位置是否在可视范围内；

当所述第二位置在可视范围内时，识别位于所述第二位置的无线充电发射器标识；

在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列，所述无线充电动作序列包括智能机器人移动到的所述无线充电设备处的移动动作序列以及将智能机器人的无线充电接收器靠近所述无线充电发射器标识的无线充电姿态调整动作序列；

执行所述无线充电动作序列。

3.根据权利要求2所述的用于智能机器人的无线充电控制方法，其特征在于，在感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息的步骤之前，还包括：

获取智能机器人当前所处的第三位置的第二定位坐标；

根据所述第二定位坐标确定所述第四位置对应的活动范围是否为已建模区域；

当所述第四位置对应的活动范围为已建模区域时，获取数据库中存储的对应所述已建模区域的无线充电设备的历史位置信息；

在感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息的步骤之后，还包括：

判断所述第二位置的位置信息与所述历史位置信息是否匹配；

当所述第二位置的位置信息与所述历史位置信息相匹配时，执行在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列以及执行所述无线充电动作序列的步骤；

当所述第二位置的位置信息与所述历史位置信息不匹配时，重新执行对可视范围内的环境进行场景建模得到场景模型以及识别位于所述第二位置的无线充电发射器标识的步骤。

4.根据权利要求2所述的用于智能机器人的无线充电控制方法，其特征在于，感知并获取无线充电设备的第二位置的位置信息的步骤具体包括：

搜索无线充电设备的蓝牙广播信号，所述蓝牙广播信号携带所述无线充电设备的设备类型和身份标识信息；

根据所述无线充电设备的设备类型和身份标识信息判断所述无线充电设备是否为授权充电设备；

当所述无线充电设备为授权充电设备时，基于所述蓝牙广播信号的RSSI信息计算所述无线充电设备的相对距离；

基于所述蓝牙广播信号的AoA信息或AoD信息计算所述无线充电设备的相对方位。

5.根据权利要求4所述的用于智能机器人的无线充电控制方法，其特征在于，在确定所述无线充电设备为授权充电设备的步骤之后，还包括：

获取后台服务器生成的无线充电设备的蓝牙配对密钥；

使用所述蓝牙配对密钥与所述无线充电设备进行配对；

配对成功后与所述无线充电设备以建立蓝牙通信连接。

6.根据权利要求4所述的用于智能机器人的无线充电控制方法，其特征在于，根据所述无线充电设备的设备类型和身份标识信息判断所述无线充电设备是否为授权充电设备的步骤具体包括：

根据所述无线充电设备的设备类型获取所述无线充电设备所使用的无线充电协议及其输出功率、充电电压；

当所述无线充电设备所使用的无线充电协议及其输出功率、充电电压与智能机器人相匹配时，读取智能机器人的授权序列号；

将所述授权序列号与所述无线充电设备的身份标识信息上传到后台服务器进行查询；

当所述后台服务器返回的查询结果不为空时，确定所述无线充电设备为授权充电设备。

7.根据权利要求6所述的用于智能机器人的无线充电控制方法，其特征在于，将所述授权序列号与所述无线充电设备的身份标识信息上传到后台服务器进行查询的步骤之后，还包括：

当所述后台服务器返回的查询结果为空时，确定所述无线充电设备为未授权充电设备；

获取当前授权活动范围相关联的联系人的视觉特征；

通过视觉传感器搜索可视范围内是否存在与所述视觉特征相匹配的人员；

当可视范围内存在与所述视觉特征相匹配的人员时，确定所述联系人所处的第四位置；

在所述场景模型中生成对应所述第四位置的第一导航路径；

按照所述第一导航路径移动到所述联系人处；

通过语音发出充电设备授权请求。

8.根据权利要求7所述的用于智能机器人的无线充电控制方法，其特征在于，在通过视觉传感器搜索可视范围内是否存在与所述视觉特征相匹配的人员的步骤之后，还包括：

当可视范围内不存在与所述视觉特征相匹配的人员时，获取与当前授权活动范围相关联的联系人的联系方式；

基于所述联系方式向所述联系人发送充电设备授权请求，所述充电设备授权请求包括智能机器人的授权序列号和所述无线充电设备的身份标识信息。

9.根据权利要求2所述的用于智能机器人的无线充电控制方法，其特征在于，在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列的步骤具体包括：

判断所述第二位置是否位于可视范围内；

当所述第二位置位于可视范围内时，在所述场景模型中生成从当前位置移动到所述第二位置的第二导航路径；

将智能机器人按照所述第二导航路径移动到所述第二位置的移动过程分解为第一移动动作序列；

当所述第二位置位于可视范围外时，在可视范围内确定与所述第二位置的方位相近的中间节点；

在所述场景模型中生成从当前位置移动到所述中间节点的第三导航路径；

将智能机器人按照所述第三导航路径移动到所述中间位置的移动过程分解为第二移动动作序列；

执行所述第二移动动作序列并在移动过程中实时对可视范围内的环境进行场景建模；

重复执行在可视范围内确定与所述第二位置的方位相近的中间节点、在所述场景模型中生成从当前位置移动到所述中间节点的第三导航路径、将智能机器人按照所述第三导航路径移动到所述中间位置的移动过程分解为第二移动动作序列以及执行所述第二移动动作序列并在移动过程中实时对可视范围内的环境进行场景建模的步骤直到所述第二位置位于可视范围内。

10.根据权利要求9所述的用于智能机器人的无线充电控制方法，其特征在于，在所述场景模型中模拟生成无线充电动作序列的步骤还包括：

当所述第二位置位于可视范围内时，在以所述第二位置为终点的第二导航路径或第三导航路径上确定与所述第二位置的距离为最小非碰撞距离的第六位置；

在以所述第二位置为终点的第二导航路径或第三导航路径上确定与所述第二位置的距离为无线充电距离的第七位置；

根据所述无线充电发射器标识的位置在所述场景模型中生成智能机器人的无线充电姿态调整动作序列；

在所述场景模型中生成从所述第六位置移动到所述第七位置的的第四导航路径；

将智能机器人按照所述第四导航路径移动到所述第七位置的移动过程分解为第三移动动作序列；

执行所述无线充电动作序列的步骤具体包括：

执行所述第一移动动作序列或所述第二移动动作序列以使智能机器人移动到所述第六位置；

执行所述无线充电姿态调整动作序列以使智能机器人进入无线充电姿态；

执行所述第三移动动作序列以使智能机器人从所述第六位置移动到所述第七位置。