[发明专利]机器人自动回充方法、装置及机器人系统

说明书

本申请涉及机器人自动回充技术领域，提供了一种机器人自动回充方法、装置及机器人系统。机器人自动回充方法包括：在机器人满足回充条件时，通过搭载在机器人上的激光雷达发射激光信号；根据反射的激光信号确定目标位置，控制机器人移动到目标位置；在目标位置进行第一ICP匹配，根据第一ICP匹配结果计算误差函数是否小于第一阈值，若是，获取最佳匹配参数；控制机器人沿与充电座相平行的方向平移，在平移后的位置进行第二ICP匹配，根据第二ICP匹配结果计算误差函数是否小于第二阈值，若是，则控制机器人沿与充电座相垂直的方向平移预设距离，使机器人回充成功。本申请在保证机器人自主回充准确率的同时，提高了充电安全性与便利性。

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，尤其涉及一种机器人自动回充方法、装置及机器人系统。

背景技术

随着科学技术的不断进步，具有较强智能的机器人开始在人们的生活中越来越多地扮演重要的角色。如家庭清洁类机器人将人类从繁琐的扫地、拖地的家务中解放出来，巡检机器人在恶劣的环境中也给人类提供准确有效的安全检查服务等等。这些机器人一般采用可充电的电池提供动力，然而由于容量限制，电池可提供的连续供电时间较短，一般机器人运行一定时间后，就需要进行充电，这就势必要求机器人具有自动充电的功能。

现有机器人的自动回充方式，往往需要在充电座和机器人底盘配置额外的感知与通信模块，且机器人与充电座大多采用暴力对准，无法精准控制机器人运动误差，常常因延时与系统误差使机器人与充电座发生碰撞，导致充电座的外观被损坏。

发明内容

本申请提供一种机器人自动回充方法、装置及机器人系统，以解决机器人与充电座对准时误差较大，使机器人与充电座容易发生碰撞，导致充电座损坏的问题。

为解决上述问题，本申请采用如下技术方案：

本申请提供一种机器人自动回充方法，包括如下步骤：

在机器人满足回充条件时，通过搭载在所述机器人上的激光雷达发射激光信号；

根据反射的激光信号确定目标位置，控制所述机器人移动到所述目标位置；所述目标位置为与充电座在预设相对位置关系的位置；

在所述目标位置进行第一ICP匹配，根据第一ICP匹配结果计算误差函数是否小于第一阈值，若是，获取最佳匹配参数；

控制所述机器人沿与所述充电座相平行的方向平移，在所述平移后的位置进行第二ICP匹配，根据第二ICP匹配结果计算误差函数是否小于第二阈值，若是，则控制机器人沿与所述充电座相垂直的方向平移预设距离，并判断所述机器人是否成功充电，若是，则所述机器人回充成功。

优选地，所述第一ICP匹配、第二ICP匹配具体包括：

通过所述激光雷达在预设位置收集所述充电座的所有点云数据，得到当前周期的第一帧数据作为参考点云；

控制所述机器人调整姿态，利用激光雷达再次收集所述充电座的所有点云数据，得到第二帧数据作为目标点云；其中，所述第一帧数据和第二帧数据包括点云数据的强度信息或深度信息；

将所述参考点云与目标点云进行比较，确定点云数据变化关系，并根据获取的最佳匹配参数确定所述机器人姿态调整前后的相互变换关系。

进一步地，所述根据第一ICP匹配结果计算误差函数是否小于第一阈值的步骤之后，还包括：

当根据第一ICP匹配结果计算误差函数不小于第一阈值时，重新返回至所述根据反射的激光信号确定目标位置，控制所述机器人移动到所述目标位置的步骤，重新确定目标位置后，重复计算误差函数是否小于第一阈值；

当计算误差函数的次数大于预设值时，则确定机器人回充异常，并在所述充电座的参考点云关键帧的基础上复制多个参考点云关键帧；其中，所述参考点云关键帧通过激光雷达扫描充电座的标识部后得到；