[发明专利]四足机器人自主充电方法及自主充电四足机器人

权利要求书

1.四足机器人自主充电方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、机器人在陌生环境中通过其前置深度相机捕获周边环境的特点来实现定位，并从充电桩出发在环境中游走的过程中建立相应的稀疏地图；

步骤二、当机器人处于电量不足状态时，机器人开始以充电桩为目的进行路径规划，沿最优路径走向充电桩；

步骤三、当机器人进入充电桩所在的区域后，机器人开启充电桩检测算法，并检测充电桩在RGB图像中的位置；

然后配合RGB图像中的二维坐标信息和前置深度相机的深度信息得到充电桩在真实世界中的坐标位置，并进一步靠近充电桩；

步骤四、当充电桩暴露在机器人的腹部相机视野中时，开启四足机器人充电桩精定位算法，获得充电桩在真实世界中的坐标，机器人调整位姿实现充电；

所述充电桩顶部有电极区和至少两个二维码，电极区与二维码在同一平面内；所述二维码编码了该二维码的ID、该二维码与电极区的中心距离，以及该二维码的两条相互垂直边相对于该二维码中心到电极区中心连线的角度信息；

所述步骤四中使用的四足机器人充电桩精定位算法包括以下步骤：

S1，获取视野中面积最大的一个二维码的三个角点在相机坐标系中的坐标，获得在相机坐标系中该二维码的中心坐标及边长；

S2，根据已知的二维码真实边长、二维码中心与电极区中心的真实距离以及S1获得的数据，计算出电极区中心到二维码中心的中心向量，根据所述中心向量求得电极区中心在相机坐标系中的坐标；

S3，通过坐标变换得到电极区中心在真实世界中的坐标。

2.根据权利要求1所述的四足机器人自主充电方法，其特征在于：所述步骤一还包括：当稀疏地图建立完成后，机器人将地图分成不同的凸包区域，并明确充电桩所在的凸包区域。

3.根据权利要求1所述的四足机器人自主充电方法，其特征在于：步骤四中，当充电桩暴露在腹部相机视野中时，关闭步骤三中所述的充电桩检测算法。

4.根据权利要求1所述的四足机器人自主充电方法，其特征在于：所述步骤三中使用的充电桩检测算法为四足机器人充电桩定位算法。

5.根据权利要求4所述的四足机器人自主充电方法，其特征在于：所述四足机器人充电桩定位算法，包括：通过充电桩粗定位模型对前置深度相机拍摄的图像进行检测，获得充电桩在真实世界中的初步位置。

6.自主充电四足机器人，其特征在于：所述自主充电四足机器人可运用1-5中任一项所述的四足机器人自主充电方法完成自主充电；所述自主充电四足机器人包括前置深度相机、腹部相机、定位建图模块、动态规划及导航模块、视觉粗定位模块和视觉精定位模块；

定位建图模块根据所述前置深度相机捕获的周边环境建立相应的稀疏地图，并将地图分成不同的凸包区域；

动态规划及导航模块用于规划和引导机器人的移动路径；

视觉粗定位模块用于获取目标在真实世界中的坐标位置及大小；

视觉精定位模块配合所述腹部相机对目标进行精准定位。