[发明专利]基于V型板识别和定位的自主移动机器人自动充电系统

说明书

本发明涉及机器人自动充电技术领域，具体为基于V型板识别和定位的自主移动机器人自动充电系统，包括：预处理模块、AMR数据库、快速粗定位模块、识别模块、定位模块、路线规划与跟踪模块和对接充电模块；通过所述预处理模块从点云数据中提取充电桩特征并注册到所述AMR数据库；通过所述AMR数据库存储点云数据和充电桩特征；通过所述快速粗定位模块规划前往充电桩的最优路径；通过所述识别模块获取实时点云数据并识别充电桩；通过所述定位模块计算充电桩对接点位置；通过所述路线规划与跟踪模块对自主移动机器人的行进路线进行规划；通过所述对接充电模块将自主移动机器人与充电桩对接并充电；节省了机器人寻找充电桩的时间，提高了系统效率。

技术领域

本发明涉及机器人自动充电技术领域，具体为基于V型板识别和定位的自主移动机器人自动充电系统。

背景技术

随着自主移动机器人在工业自动化、物流、智能制造、服务、医疗、消防、清洁等领域的发展，它以其高度的智能化自主化逐渐被人们所接受及广泛使用。自主移动机器人具有高度自主性，能够在一定范围内自动行走并执行工作，其在运行过程中基本不需要人为参与。为了保证它长时间运行，在其储能装置能量不足时，能够自动返回充电桩进行充电，充电完成后继续工作。

早期的一些自动充电方法中，机器人的充电系统是通过先围绕整个工作区搭建充电桩引导线，充电桩引导线连接充电桩，机器人沿充电桩引导线行走找到充电桩对接充电。整个过程搭建费时费力，沿整个工作区所铺设的充电桩引导线会使机器人寻找充电桩引导线无就近原则，并且，机器人在寻找到充电桩边界线后需要沿着整个工作区的边界移动，如此，机器人寻找充电桩过程繁琐漫长，无形中增加了机器人的耗电，且机器人寻找到充电桩的时间具有不确定性，在机器人电量不足时，存在充电失败的可能性。此外，该方法中机器人充电桩只能设置在固定的一些位置。

随着自主移动机器人自主定位系统的发展，一些方法采用机器人自主定位系统寻找最近的充电桩，并通过围设在充电桩的充电引导线引导机器人充电。该方法虽然减少了寻找充电桩的时间，但仍需要人为铺设充电引导线，不仅限制了充电桩的位置，也增加了人为铺设的工作量。而且近期的一些工作则是在机器人自主定位系统或充电引导线的基础上，添加红外引导模块和红外接收模块进行自动充电引导，该方法不需要在充电桩周围铺设引导线，但红外引导模块和红外接收模块的引入无疑增加了设备投入，且红外引导模块精度往往不高，使用受限。

所以，人们需要一种基于V型板识别和定位的自主移动机器人自动充电系统来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于V型板识别和定位的自主移动机器人自动充电系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于V型板识别和定位的自主移动机器人自动充电系统，所述系统包括：预处理模块、AMR数据库、快速粗定位模块、识别模块、定位模块、路线规划与跟踪模块和对接充电模块；

通过所述预处理模块获取单线激光雷达点云数据，并从点云数据中提取充电桩特征并注册到所述AMR数据库；

通过所述AMR数据库存储所有获取的点云数据和充电桩特征；

通过所述快速粗定位模块利用AMR路径规划算法规划出前往充电桩的最优路径，使自主移动机器人到达充电桩附近；

通过所述识别模块利用单线激光雷达获取实时点云数据，识别充电桩，并将识别到的充电桩数据发送至所述定位模块；

通过所述定位模块利用充电桩定位算法计算充电桩对接点位置；

通过所述路线规划与跟踪模块根据所述定位模块的位置对自主移动机器人的行进路线进行规划；

通过所述对接充电模块将自主移动机器人与充电桩对接并充电。

其中，所述AMR表示自主移动机器人。