[发明专利]一种移动机器人的巡直线充电方法

说明书

本发明公开一种移动机器人的巡直线充电方法，包括如下步骤：获取小车正前方最近的地面区域；以摄像头中轴线对称的指定区域为巡线识别区域，确保预设巡线信标落入到巡线识别区域内，并将巡线识别区域划为成网格，对巡线信标进行识别提取；对巡线信标落入的网格每一行取中间网格作为有效网格，对所有有效网格中心点进行直线最小二乘拟合，得到巡线信标中心线；实时获取小车与巡线信标中心线的偏移距离和角度偏差，并依据对比信息调节角速度，同时小车向前固定低速移动，直至检测不到巡线信标时，小车停止。本发明现场实施仅需要铺设直线信标，进行一次透视变换标定，实施简单、成本低；容忍SLAM定位精度±40cm，容错性强。

技术领域

本发明涉及移动机器人技术领域，尤其涉及一种移动机器人的巡直线充电方法。

背景技术

移动机器人应用范围广阔，不仅在农业、工业、医疗、服务等行业中得到广泛应用，而且在城市安全、国防和空间探测领域等有害与危险场合得到很好的应用。因此，移动机器人已经得到各国的普遍关注。移动机器人技术最为核心的为SLAM(SimultaneousLocalization and Mapping，即同时定位与建图)，然而受限于SLAM定位与执行器精度，移动机器人的定位精度约为±5cm，不满足与充电站的±1cm的高精度对接要求。

设计高效、稳定、容差能力强的充电技术是移动机器人工程应用的重要一环。本发明针对于基于视觉方案回归充电的移动机器人，现有方案一般先根据 SLAM定位行驶到充电桩较近位置，再根据红外传感器进行高精度对接，中间会涉及到较多的大角度旋转运动。现有方案一方面对于SLAM定位精度要求较高，否则开始对接时红外传感器很难识别；另一方面在距离充电桩较近位置处进行大角度旋转，只适合圆形、旋转中心为本体中心的机器人，否则易与充电桩碰撞。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种移动机器人的巡直线充电方法。对SLAM定位精度要求较低，在开始充电时(离充电桩较远)会有大角度运动，后期基本沿直线运动。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种移动机器人的巡直线充电方法，包括如下步骤：

调整摄像头姿态，保证摄像头未检测到小车本体，并尽量检测到小车正前

方最近的地面区域；

以摄像头中轴线对称的指定区域为巡线识别区域，并将巡线识别区域划为成网格，调整小车位姿，确保预设巡线信标落入到巡线识别区域内，对巡

线信标进行识别提取；

对巡线信标落入的网格每一行取中间网格作为有效网格，对所有的有效网格中心点进行直线最小二乘拟合，得到巡线信标中心线；

实时获取小车与巡线信标中心线的偏移距离和角度偏差，根据实时获取的偏移距离和角度偏差周期调节角速度，同时小车向前固定低速移动，直至检测不到巡线信标时，小车停止。

优选地，所述对巡线信标进行识别提取前，还包括如下步骤：对巡线识别区域内的图像进行透视变换标定。

优选地，所述巡线信标为有色胶带。

优选地，所述对巡线信标进行识别提取采用的是基于HSV颜色空间对巡线信标进行颜色识别提取。

优选地，所述有色胶带为PVC材质。

优选地，所述有色胶带的宽度为6-10cm。

优选地，所述指定区域为矩形，且大小为80cm*20cm，所述巡线识别区域划为成10行*40列的网格。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现如上述任意一项所述的方法中的步骤。