[发明专利]自动回充移动方法及系统

权利要求书

1.一种自动回充移动方法，其特征在于，所述方法应用于机器人定位充电桩并向充电桩移动，所述充电桩具有特征信息，所述机器人包括激光雷达，所述方法包括：

所述机器人通过所述激光雷达搜索所述特征信息，并计算所述充电桩的位姿；

所述机器人与所述充电桩的直线距离r为第四阈值时，根据所述充电桩的位姿，计算所述机器人到达所述充电桩的平滑轨迹并计算输出所述机器人的移动速度；

其中，所述移动速度的计算方法，包括：

根据计算所述移动速度，其中，v(к)为所述移动速度，r为所述机器人与所述充电桩的直线距离，к为机器人移动轨迹的曲率，v_max为所述机器人的最大移动速度，β和λ均为常数，β0,λ1；

其中，k₁和k₂均为常数，k₁0,k₂1，δ为所述机器人正对方向与机器人-充电桩连线方向的夹角所表示的弧度，为无量纲数，θ为所述充电桩正对方向与所述机器人-充电桩连线方向的夹角所表示的弧度，为无量纲数。

2.如权利要求1所述的自动回充移动方法，其特征在于，所述其中，k₁和k₂均为常数，k₁0,k₂1，δ为所述机器人正对方向与机器人-充电桩连线方向的夹角，θ为所述充电桩正对方向与所述机器人-充电桩连线方向的夹角，包括：

所述直线距离r为所述机器人与所述充电桩的中点的距离，δ为所述机器人正对方向与机器人-充电桩中点连线方向的夹角，θ为所述充电桩正对方向与所述机器人-充电桩中点连线方向的夹角。

3.如权利要求1所述的自动回充移动方法，其特征在于，所述特征信息为反光标识，所述机器人还包括定位模块，所述定位模块输出所述机器人的位姿，所述激光雷达扫描并获取激光点云，所述机器人通过所述激光雷达搜索所述特征信息，并计算所述充电桩的位姿的步骤，包括：

搜索反馈光强高于第一阈值的若干段备选激光点云；

根据所述充电桩在世界坐标系下的位置与所述机器人在世界坐标系下的位姿，计算所述充电桩在激光坐标系下的位置信息，根据所述位置信息设定搜索范围，对所述搜索范围内的所述备选激光点云进行搜索；

计算所述备选激光点云的点云长度，去除所述点云长度大于第二阈值的所述备选激光点云，以及去除所述点云长度小于第三阈值的所述备选激光点云；

将筛选后的所述备选激光点云拟合成直线，计算所述直线在所述机器人坐标系下的位置，输出所述充电桩的位姿。

4.如权利要求3所述的自动回充移动方法，其特征在于，所述将筛选后的所述备选激光点云拟合成直线，包括；

通过RANSAC算法将筛选后的所述备选激光点云拟合成直线。

5.如权利要求1所述的自动回充移动方法，其特征在于，所述机器人存储所述充电桩的特征信息，所述机器人还包括定位模块，所述定位模块输出所述机器人的位姿，所述激光雷达扫描并获取激光点云，所述机器人通过所述激光雷达搜索所述特征信息，并计算所述充电桩的位姿的步骤，包括：

计算所述特征信息的理想点云及所述理想点云的距离图；

根据所述充电桩在世界坐标系下的位置与所述机器人在世界坐标系下的位姿，计算所述充电桩在激光坐标系下的位置信息，根据所述位置信息设定搜索范围，对所述搜索范围内的所述激光点云进行搜索；

采用滑动窗口对所述搜索范围内的所述激光点云进行搜索以输出若干段候选点云；

将每一段所述候选点云与理性点云进行粗略对齐，并采用所述距离图进行暴力搜索对齐，并输出对齐误差，选取对齐误差最小的所述激光点云为充电桩点云；

以所述充电桩点云为初值，使用奇异值分解法对所述充电桩点云与所述理想点云进行对齐，计算所述充电桩的位姿。

6.如权利要求5所述的自动回充移动方法，其特征在于，所述滑动窗口为第一特定宽度，所述滑动窗口的间隔为第二特定宽度，所述第一特定宽度与所述第二特定宽度之和不大于所述充电桩的特征长度。