[发明专利]自动回充移动方法及系统

说明书

本发明提供了一种自动回充移动方法及系统，所述自动回充移动方法包括：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；机器人与充电桩的直线距离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。根据本发明提供的自动回充移动方法及系统，机器人在移动过程中，通过调节移动速度，可以保障机器人在靠近充电桩移动的过程中更加稳定。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种自动回充移动方法及系统。

背景技术

服务机器人正逐步替代部分人工的工作。目前，已将机器人广泛应用于餐厅、酒店、医院、政府机构等场景中，提供配送、引导等服务。应用于上述场景中的机器人需要克服使用场地的限制，进行无轨道移动。机器人具有电源系统，当电量消耗后，需要对电源系统及时进行充电。常用的方式是，机器人自动寻找充电桩进行充电。然而，现有的自动回充方法，存在机器人对桩移动过程缓慢，对桩精度低的问题。

发明内容

本发明有鉴于上述的现有状况而完成的，其目的在于提供一种自动回充移动方法及系统，使机器人可迅速完成精确对准充电桩。

为了实现上述目的，本发明实施方式提供如下技术方案：

本发明提供一种自动回充移动方法，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，具体包括：

根据计算所述移动速度，其中，v(κ)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，κ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，β＞0，λ＞1。

其中，所述κ(r，θ，δ)的计算方法，具体包括：

其中，k₁和k₂均为常数，k₁＞0，k₂＞1，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。

其中，所述其中，k₁和k₂均为常数，k₁＞0，k₂＞1，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，具体包括：

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。

其中，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，具体包括：

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；