CN105573326B - 移动巡检极地机器人自主充电系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了移动巡检机器人自主充电系统及其方法，属于机器人领域，包括极地机器人本体、设置进出口的充电仓仓体和相应设于进出口侧边的坡道，本发明采用基于图像识别的自主充电方案，系统安装调试过程中，在应用现场安装若干目标物体，目标物体根据现场环境以及图像识别算法具有容易识别且不会混淆的特征，机器人通过程序设定，依次通过摄像头图像识别寻找目标物体，由远及近地接近充电仓的入口。在充电仓入口处，通过计算目标物体与机器人本体之间的夹角，调节机器人位姿，使机器人对准充电仓入口，机器人进入充电仓时，调节机器人位姿，保持正对充电仓，机器人检测到与充电接口对接成功时，立刻停止。
Description
技术领域
本发明属于极地机器人领域。
背景技术
目前针对移动极地机器人自主充电技术采用多种传感器融合的方案。比如，家庭扫地极地机器人实现自主充电功能的技术方案需要激光传感器、红外传感器、超声波传感器等；室外移动极地机器人自主充电方案除了需要上述传感器外还需要加装GPS，有的需要在地面上铺设引导线。
上述方案针对结构化的应用场景，需要对应用环境做比较大的改造。部分进口传感器价格昂贵，而且在恶劣环境中，效果很差。激光传感器测量距离有限，要求工作环境中一定距离内有结构化的物体能够反射传感器发射的激光，在空旷地带没有反射物时无法工作。室外高精度激光传感器价格十分昂贵，其体积和重量也比较大，其应用是需要将传感器固定应用。
发明内容
本发明的目的是提供移动巡检极地机器人自主充电系统及其方法，能够应用在南极科考站的电力系统巡检。与常见的电站巡检系统相比，本发明工作环境温度极低，最低可到-40摄氏度；本发明应用多边形匹配算法对摄像机所捕捉到的所有物体的图像进行形状对比处理，找出符合所述目标物体形状的图像，可以很好的应用在巡检路线空旷的环境下，不用设定固定的物体反射激光、超声波、红外等传感器发出的信号。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
移动巡检极地机器人自主充电系统，其特征在于：包括极地机器人、设置进出口的充电仓仓体和相应设于进出口外侧的坡道，极地机器人设有充电头、机器人主控芯片、接触传感器、磁钉传感器、电机、摄像机和摄像机云台，接触传感器、磁钉传感器、电机、摄像机和摄像机云台均与机器人主控芯片电连接；所述摄像机设于摄像机云台上；充电仓仓体内设有电池和用于与充电头相接触并对极地极地机器人充电的充电座，电池与充电座电连接；坡道的进入端的横向侧边设有第一目标物体，进出口处设有第二目标物体，充电座的侧边设有第三目标物体。
所述充电座包括固设在充电仓仓体内的座板、一端与座板固定连接的横杆、与座板间隔设置的簧片安装板和簧片安装板上设置的充电簧片，所述横杆另一端穿过簧片安装板且固设有挡板，座板与簧片安装板之间设有套设在横杆外圈的弹簧。
基于所述的移动巡检极地机器人自主充电系统的移动巡检极地机器人自主充电方法,包括以下步骤：
步骤1：极地机器人搜索目标步骤如下：
步骤A1:对目标物体进行描述，即将目标物体的形状特征录入极地机器人的主控芯片中；
步骤B1:机器人主控芯片控制摄像机云台匀速缓慢转动摄像机，使摄像机捕捉到极地机器人周边所有物体的图像；
步骤C1:机器人主控芯片通过多边形匹配算法对摄像机所捕捉到的所有物体的图像进行形状对比处理，找出符合所述目标物体形状的图像；
步骤D1:如未找出符合所述目标物体形状的图像则执行步骤B1；如已经找出符合所述目标物体形状的图像则执行步骤E1；
步骤E1：机器人主控芯片控制摄像机云台使摄像机正对目标物体；
步骤F1：机器人主控芯片控制摄像机调整摄像焦距，使目标物体的成像大小适中，机器人主控芯片根据摄像机的焦距信息计算出极地机器人距离目标物体的大致距离；
步骤G1：机器人主控芯片停止摄像机云台的运动，使摄像机正对目标物体；极地机器人完成搜索目标物体的步骤；
步骤2：极地机器人自动转向，使极地机器人的前方正对目标物体，具体步骤如下：
步骤A2：机器人主控芯片根据摄像机云台偏转角度计算出极地机器人需要转动的方向、转角和转动速度；
步骤B2：机器人主控芯片控制极地机器人上的电机使极地机器人转向；
步骤C2：机器人主控芯片根据摄像机捕捉的图像来判断是否因转向过头而使摄像机丢失目标物体；是，则执行步骤A2；否则执行步骤D2；
步骤D2：执行步骤1极地机器人再次搜索目标物体；
步骤E2：判断极地机器人前方是否已经正对目标物体；是，则执行步骤F2；否，则执行步骤A2；
步骤F2：极地机器人完成自动转向，使极地机器人的前方正对目标物体的步骤；
步骤3：极地机器人向目标物体前进运动，具体步骤如下：
步骤A3:机器人主控芯片控制电机使极地机器人向前或者向后运动，调整极地机器人位置；
步骤B3：机器人主控芯片根据摄像机捕捉到的图像来判断是否丢失目标物体；是，则执行步骤C3；否，则执行步骤A3；
步骤C3:执行步骤1极地机器人再次搜索目标；
步骤D3：执行步骤2使极地机器人的前方正对目标物体；
步骤E3：机器人主控芯片判断摄像机焦距的放大倍数是否已经设置为最小；是，则执行步骤F3；否，则执行步骤A3；
步骤F3：极地机器人到达目标物体，完成极地机器人向目标物体前进运动的步骤；
步骤4：极地机器人判断需要进行充电动作，并开始执行充电步骤；
步骤5：极地机器人控制摄像机云台搜索充电仓仓体门口的第一目标物体：首先执行步骤1极地机器人搜索第一目标物体；其次执行步骤2极地机器人转向使极地机器人前方正对第一目标物体；再次执行步骤3极地机器人向第一目标物体前进；
步骤6：极地机器人到达第一目标物体，并更换目标物体为第二目标物体：首先执行步骤1极地机器人搜索第二目标物体；其次执行步骤2极地机器人转向使极地机器人前方正对第二目标物体；再次执行步骤3极地机器人向第二目标物体前进；
步骤7：极地机器人到达第二目标物体，并更换目标物体为第三目标物体：首先执行步骤1极地机器人搜索第三目标物体；其次执行步骤2极地机器人转向使极地机器人前方正对第三目标物体；再次执行步骤3极地机器人向第三目标物体前进；
步骤8：极地机器人尚未达第三目标物体时，机器人主控芯片控制磁钉传感器检测磁钉的信号，如检测到磁钉的信号则执行步骤9；如未检测到磁钉的信号则继续执行步骤8；
步骤9：机器人主控芯片控制电机降低极地机器人的前进速度；
步骤10：极地机器人尚未达第三目标物体时，机器人主控芯片控制接触传感器检测触点接触信号，如检测到触点接触信号则执行步骤11；如未检测到触点接触信号则继续执行步骤10；
步骤11：极地机器人停止运动；
步骤12：机器人主控芯片将供电切换为外部电源供电；
步骤13：机器人主控芯片使能充电电路，开始对电池充电。
本发明所述的移动巡检极地机器人自主充电系统及其方法，能够应用在南极科考站的电力系统巡检。与常见的电站巡检系统相比，本发明工作环境温度极低，最低可到-40摄氏度；为防止充电仓被雨雪淹没，设计高于地面，且有一个斜坡，斜坡表面具有防滑材料和花纹。充电仓内壁有一个充电座。充电座突出部分上有四块充电簧片，充电簧片与充电仓内壁有弹簧连接，具有缓冲作用。极地机器人外壁装有四个金属触点，分别对应充电座上充电簧片。在充电仓上若干位置装有图像识别的标志物，且每个标志物都不相同。极地机器人可以通过识别不同标志物，确定本体与充电仓的相对位置。
本发明采用基于图像识别的自主充电方案。系统安装调试过程中，在应用现场安装若干目标物体。目标物体根据现场环境以及图像识别算法具有容易识别且不会混淆的特征。极地机器人通过程序设定，依次通过摄像头图像识别寻找目标物体，由远及近地接近充电仓的入口。在充电仓入口处，通过计算目标物体与极地机器人本体之间的夹角，调节极地机器人位姿，使极地机器人对准充电仓入口。极地机器人进入充电仓时，调节极地机器人位姿，保持正对充电仓。极地机器人检测到与充电接口对接成功时，立刻停止。
附图说明
图1是本发明的结构图；
图2是本发明的充电状态结构图；
图3是本发明的充电座内部结构图；
图4是控制模块的结构示意图；
图5是控制模块与履带行走模块连接状态的结构示意图；
图6是本发明的极地机器人搜索目标流程图；
图7是本发明的极地机器人正对目标物体流程图；
图8是本发明的极地机器人向目标物体前进流程图；
图9是本发明的极地机器人充电流程图；
图中：极地机器人1、充电仓仓体2、坡道3、充电头4、接触传感器5、磁钉传感器6、摄像机云台7、充电座8、第一目标物体9、第二目标物体10和第三目标物体11、磁钉12、座板13、横杆14、簧片安装板15、充电簧片16、挡板17、弹簧18、进出口19、天线20、充电电池21、摄像机22、加热片模块23、继电器24、温控器25、履带行走模块26、连接柱27、内壁28、外壳29、聚氨酯保温层30。
具体实施方式
实施例1：
如图1-5所示的移动巡检极地机器人自主充电系统，包括极地机器人1、设置进出口19的充电仓仓体2和相应设于进出口19外侧的坡道3。
所述充电仓仓体2包括立方体框架，立方体框架包括矩形的顶部框架和分别固设于顶部框架四个角点下侧的四根立柱，顶部框架为前后水平延伸，其中两根立柱位于前侧、另两根立柱位于后侧，四根立柱之间固设一块用于承托极地机器人的托板，托板位于顶部框架的下方、地面的上方。所述充电仓仓体2的进出口19由后侧的两根立柱、顶部框架的后侧框边以及托板的后端边沿围设而成，进出口19可通过极地机器人1。
所述坡道3位于充电仓仓体2外并且位于充电仓仓体的后侧，坡道3为倾斜设置，坡道3由花纹板制成，坡道3的横向两侧边均设有向上的折弯边，坡道3的底端为坡道3的进入端，坡道3的顶端为坡道3的出口端。
坡道的顶端通过水平的销轴铰接于进出口19的底边边沿，进出口19的底端边沿为托板的后端边沿。
充电仓仓体2内设有电池和用于与极地机器人1的充电头相接触并对极地机器人1充电的充电座8，电池与充电座8电连接。
所述充电座8设于托板的前部上方，所述充电座8包括固设在充电仓仓体2内的座板13、一端(前端)与座板固定连接的横杆14、与座板13间隔设置的簧片安装板15和簧片安装板15上设置的充电簧片16，横杆14为前后水平设置，所述横杆14另一端(后端)穿过簧片安装板15且固设有挡板17，座板13位于簧片安装板15前方，挡板17挡在簧片安装板15的后侧，座板13与簧片安装板15之间设有套设在横杆14外圈的弹簧18，所述簧片安装板15为竖直设置，簧片安装板15夹设在挡板17与弹簧18之间，簧片安装板15顶端边沿设有向后折弯的折弯边，该折弯边的下侧从上至下依次设有四个所述充电簧片16，折弯边与其临近充电簧片16之间以及相邻两充电簧片16之间均固设有绝缘连接板，充电簧片16间隔设于簧片安装板15的前侧。充电簧片16与充电仓仓体内的电池为电连接。
坡道3的进入端的横向侧边设有第一目标物体9，第一目标物体9位于坡道3的进入端的右侧边；进出口19处设有第二目标物体10，第二目标物体10设于进出口的上侧，并且第二目标物体10固设于顶部框架的后侧框边的上侧，充电座8的侧边设有第三目标物体11，第三目标物体11设于簧片安装板15的上侧。第一目标物体9、第二目标物体10和第三目标物体11均为板体但三者各不相同：即形状不同或者尺寸不同或者图案不同。
所述极地机器人包括控制模块和分别位于控制模块两侧的两履带行走模块26。
所述控制模块包括壳体，所述壳体包括由外至内依次设置的外壳29、聚氨酯保温层30和内壁28，所述外壳29为1.5mm厚的铝合金外壳29，内壁28为3mm厚的不锈钢内壁28，外壳29与内壁28之间填充的聚氨酯保温层30厚度为50mm，壳体内设有热风装置，所述热风装置包括主控芯片、风扇、加热片模块23和温控器25，风扇、加热片模块23和温控器25均与主控芯片电连接，温控器25电连接一继电器，即使在外部为-40℃的环境下温控器25通过继电器24能够降内部温度控制在2℃左右。
极地机器人1设有充电电池21、所述充电头4、机器人主控芯片、接触传感器5、磁钉传感器6、电机、摄像机22、摄像机22云台7和天线20，天线20、接触传感器5、磁钉传感器6、电机、摄像机22和摄像机22云台7均与机器人主控芯片电连接，
充电电池21与充电电路电连接，充电电路与充电头电连接，所述充电头4设有四个充电触点，四个充电触点分别与四个充电簧片16相对应，充电时四个充电触点分别与四个充电簧片相接触，使充电仓仓体内的电池通过充电座的充电簧片16与充电头的充电触点为极地机器人1中的充电电池21充电。
所述热风装置、充电电池21、机器人主控芯片、接触传感器5和电机均设于极地机器人1的壳体内(即内壁28所围设的腔室中)，所述充电头4、磁钉传感器6和天线20均设于外壳29的前端面上，所述摄像机22设于摄像机22云台7上，摄像机22和摄像机22云台均设于外壳29的顶面上。
所述充电电池21为热风装置、机器人主控芯片、接触传感器5、磁钉传感器6、电机、摄像机22、摄像机22云台7和天线20供电。
控制模块的壳体与履带行走模块26的机座之间通过连接柱27固定连接，履带行走模块26的主动轮、负重轮、诱导轮、托带轮的柔性链环以及履带均设于该机座上，控制模块的壳体与每个履带行走模块26的机座之间均设有数个连接柱27，连接柱27一端与履带行走模块26的机座固定连接、连接柱27另一端穿过控制模块的外壳29和聚氨酯保温层30并与内壁28固定连接，外壳29和聚氨酯保温层30均对应连接柱27设有插孔，连接柱27端部通过插孔穿过外壳29和聚氨酯保温层30。
电机带动所述履带行走模块26，电机与主动轮传动连接。
本发明所述的极地机器人充电仓系统，极地机器人能够在极地户外-40℃的环境温度下正常工作，并能在极地软雪路面按照预先设定路线进行巡检，可在充电仓仓体上设置图像标识物——第一目标物体9、第二目标物体10、第三目标物体11，便于极地机器人通过图像识别标志物返回爬上坡道通过进出口进入充电仓仓体。进入充电仓仓体后，使充电头与充电板充分接触，然后极地机器人自动将电源切换成外部供电模式，当检测到充电完毕后，极地机器人自动按照预设路线出仓巡检，如此往复。
在识别标识物时，极地机器人首先转动摄像机22云平台7，找到第一目标物体9，然后再向第一目标物体9移动，当达到第一目标物体9时，极地机器人将目标转向第二目标物体10，再向第二目标物体10前面，进入充电仓仓体2内部，极地机器人进入充电仓仓体2内部后将目标转向第三目标物体11，并通过磁钉传感器6检测磁钉12的信号，判断是否已经接近充电座8，并控制极地机器人在充电仓仓体2内部的移动速度，当极地机器人接触到充电座8，接触传感器5会发出信号，极地机器人接收，接触传感器5发出的信号，并判断已经达到充电地点，极地机器人停止移动并使能充电电路并开始充电。
为防止充电仓仓体2被雨雪淹没，本发明将充电仓仓体2设计高于地面，且有一个坡道3，坡道3表面具有防滑材料和花纹。
实施例2：
由图6-图9所示的基于实施例1所述的移动巡检极地机器人自主充电系统实现的移动巡检极地机器人自主充电方法,包括以下步骤：
如图6所示，步骤1：极地机器人搜索目标物体步骤(包含步骤A1-G1)如下：
步骤A1:对目标物体进行描述，即将目标物体的形状特征录入极地机器人的主控芯片中；
步骤B1:机器人主控芯片控制摄像机22云台7匀速缓慢转动摄像机22，使摄像机22捕捉到极地机器人周边所有物体的图像；
步骤C1:机器人主控芯片通过多边形匹配算法对摄像机22所捕捉到的所有物体的图像进行形状对比处理，找出符合所述目标物体形状的图像；
步骤D1:如未找出符合所述目标物体形状的图像则执行步骤B1；如已经找出符合所述目标物体形状的图像则执行步骤E1；
步骤E1：机器人主控芯片控制摄像机22云台7使摄像机22正对目标物体；
步骤F1：机器人主控芯片控制摄像机22调整摄像焦距，使目标物体的成像大小适中，机器人主控芯片根据摄像机22的焦距信息计算出极地机器人距离目标物体的大致距离；
步骤G1：机器人主控芯片停止摄像机22云台7的运动，使摄像机22正对目标物体；极地机器人完成搜索目标物体的步骤；
如图7所示，步骤2：极地机器人自动转向，使极地机器人的前方正对目标物体，具体步骤(包含步骤A2-F2)如下：
步骤A2：机器人主控芯片根据摄像机22云台7偏转角度计算出极地机器人需要转动的方向、转角和转动速度；
步骤B2：机器人主控芯片控制极地机器人上的电机使极地机器人转向；
步骤C2：机器人主控芯片根据摄像机22捕捉的图像来判断是否因转向过头而使摄像机22丢失目标物体；是，则执行步骤A2；否则执行步骤D2；
步骤D2：执行步骤1极地机器人再次搜索目标物体；
步骤E2：判断极地机器人前方是否已经正对目标物体；是，则执行步骤F2；否，则执行步骤A2；
步骤F2：极地机器人完成自动转向，使极地机器人的前方正对目标物体的步骤；
如图8所示，步骤3：极地机器人向目标物体前进运动，具体步骤(包含步骤A3-F3)如下：
步骤A3:机器人主控芯片控制电机使极地机器人向前或者向后运动，调整极地机器人位置；
步骤B3：机器人主控芯片根据摄像机22捕捉到的图像来判断是否丢失目标物体；是，则执行步骤C3；否，则执行步骤A3；
步骤C3:执行步骤1极地机器人再次搜索目标；
步骤D3：执行步骤2使极地机器人的前方正对目标物体；
步骤E3：机器人主控芯片判断摄像机22焦距的放大倍数是否已经设置为最小；是，则执行步骤F3；否，则执行步骤A3；
步骤F3：极地机器人到达目标物体，完成极地机器人向目标物体前进运动的步骤；
如图9所示，步骤4：极地机器人判断需要进行充电动作，并开始执行充电步骤；
步骤5：极地机器人控制摄像机22云台7搜索充电仓仓体2门口的第一目标物体9：首先执行步骤1极地机器人搜索第一目标物体9；其次执行步骤2极地机器人转向使极地机器人前方正对第一目标物体9；再次执行步骤3极地机器人向第一目标物体9前进；
步骤6：极地机器人到达第一目标物体9，并更换目标物体为第二目标物体10：首先执行步骤1极地机器人搜索第二目标物体10；其次执行步骤2极地机器人转向使极地机器人前方正对第二目标物体10；再次执行步骤3极地机器人向第二目标物体10前进；
步骤7：极地机器人到达第二目标物体10，并更换目标物体为第三目标物体11：首先执行步骤1极地机器人搜索第三目标物体11；其次执行步骤2极地机器人转向使极地机器人前方正对第三目标物体11；再次执行步骤3极地机器人向第三目标物体11前进；
步骤8：极地机器人尚未达第三目标物体11时，机器人主控芯片控制磁钉传感器6检测磁钉12的信号，如检测到磁钉12的信号则执行步骤9；如未检测到磁钉12的信号则继续执行步骤8；
步骤9：机器人主控芯片控制电机降低极地机器人的前进速度；
步骤10：极地机器人尚未达第三目标物体11时，机器人主控芯片控制接触传感器5检测触点接触信号，如检测到触点接触信号则执行步骤11；如未检测到触点接触信号则继续执行步骤10；
步骤11：极地机器人停止运动；
步骤12：机器人主控芯片将供电切换为外部电源供电；
步骤13：机器人主控芯片使能充电电路，开始对电池充电。
当搜索第一目标物体9时，所述目标物体为第一目标物体9；当搜索第二目标物体10时，所述目标物体为第二目标物体10；当搜索第三目标物体11时，所述目标物体为第三目标物体11。
本发明采用基于图像识别的自主充电方案。系统安装调试过程中，在应用现场安装若干目标物体。目标物体根据现场环境以及图像识别算法具有容易识别且不会混淆的特征。极地机器人通过程序设定，依次通过摄像头图像识别寻找目标物体，由远及近地接近充电仓的入口。在充电仓入口处，通过计算目标物体与极地机器人本体之间的夹角，调节极地机器人位姿，使极地机器人对准充电仓入口。极地机器人进入充电仓时，调节极地机器人位姿，保持正对充电仓。极地机器人检测到与充电接口对接成功时，立刻停止。
Claims (3)
1.移动巡检极地机器人自主充电系统，其特征在于：包括极地机器人（1）、设置进出口的充电仓仓体（2）和相应设于进出口外侧的坡道（3），极地机器人（1）设有充电头（4）、机器人主控芯片、接触传感器（5）、磁钉传感器（6）、电机、摄像机和摄像机云台（7），接触传感器（5）、磁钉传感器（6）、电机、摄像机和摄像机云台（7）均与机器人主控芯片电连接；所述摄像机设于摄像机云台（7）上；充电仓仓体（2）内设有电池和用于与充电头相接触并对极地机器人（1）充电的充电座（8），电池与充电座（8）电连接；坡道（3）的进入端的横向侧边设有第一目标物体（9），进出口处设有第二目标物体（10），充电座（8）的侧边设有第三目标物体（11），所述充电座（8）上设置磁钉（12）和触点。
2.如权利要求1所述的移动巡检极地机器人自主充电系统，其特征在于：所述充电座包括固设在充电仓仓体（2）内的座板（13）、一端与座板固定连接的横杆（14）、与座板（13）间隔设置的簧片安装板（15）和簧片安装板（15）上设置的充电簧片（16），所述横杆（14）另一端穿过簧片安装板（15）且固设有挡板（17），座板（13）与簧片安装板（15）之间设有套设在横杆（14）外圈的弹簧（18）。
3.基于权利要求 1所述的移动巡检极地机器人自主充电系统的移动巡检极地机器人自主充电方法,包括以下步骤：
步骤1：极地机器人搜索目标步骤如下：
步骤A1:对目标物体进行描述，即将目标物体的形状特征录入极地机器人的主控芯片中；
步骤B1:机器人主控芯片控制摄像机云台（7）匀速缓慢转动摄像机，使摄像机捕捉到极地机器人周边所有物体的图像；
步骤C1:机器人主控芯片通过多边形匹配算法对摄像机所捕捉到的所有物体的图像进行形状对比处理，找出符合所述目标物体形状的图像；
步骤D1:如未找出符合所述目标物体形状的图像则执行步骤B1；如已经找出符合所述目标物体形状的图像则执行步骤E1；
步骤E1：机器人主控芯片控制摄像机云台（7）使摄像机正对目标物体；
步骤F1：机器人主控芯片控制摄像机调整摄像焦距，使目标物体的成像大小适中，机器人主控芯片根据摄像机的焦距信息计算出极地机器人距离目标物体的大致距离；
步骤G1：机器人主控芯片停止摄像机云台（7）的运动，使摄像机正对目标物体；极地机器人完成搜索目标物体的步骤；
步骤2：极地机器人自动转向，使极地机器人的前方正对目标物体，具体步骤如下：
步骤A2：机器人主控芯片根据摄像机云台（7）偏转角度计算出极地机器人需要转动的方向、转角和转动速度；
步骤B2：机器人主控芯片控制极地机器人上的电机使极地机器人转向；
步骤C2：机器人主控芯片根据摄像机捕捉的图像来判断是否因转向过头而使摄像机丢失目标物体；是，则执行步骤A2；否则执行步骤D2；
步骤D2：执行步骤1极地机器人再次搜索目标物体；
步骤E2：判断极地机器人前方是否已经正对目标物体；是，则执行步骤F2；否，则执行步骤A2；
步骤F2：极地机器人完成自动转向，使极地机器人的前方正对目标物体的步骤；
步骤3：极地机器人向目标物体前进运动，具体步骤如下：
步骤A3:机器人主控芯片控制电机使极地机器人向前或者向后运动，调整极地机器人位置；
步骤B3：机器人主控芯片根据摄像机捕捉到的图像来判断是否丢失目标物体；是，则执行步骤C3；否，则执行步骤A3；
步骤C3:执行步骤1极地机器人再次搜索目标；
步骤D3：执行步骤2使极地机器人的前方正对目标物体；
步骤E3：机器人主控芯片判断摄像机焦距的放大倍数是否已经设置为最小；是，则执行步骤F3；否，则执行步骤A3；
步骤F3：极地机器人到达目标物体，完成极地机器人向目标物体前进运动的步骤；
步骤4：极地机器人判断需要进行充电动作，并开始执行充电步骤；
步骤5：极地机器人控制摄像机云台（7）搜索充电仓仓体（2）门口的第一目标物体（9）：首先执行步骤1极地机器人搜索第一目标物体（9）；其次执行步骤2极地机器人转向使极地机器人前方正对第一目标物体（9）；再次执行步骤3极地机器人向第一目标物体（9）前进；
步骤6：极地机器人到达第一目标物体（9），并更换目标物体为第二目标物体（10）：首先执行步骤1极地机器人搜索第二目标物体（10）；其次执行步骤2极地机器人转向使极地机器人前方正对第二目标物体（10）；再次执行步骤3极地机器人向第二目标物体（10）前进；
步骤7：极地机器人到达第二目标物体（10），并更换目标物体为第三目标物体（11）：首先执行步骤1极地机器人搜索第三目标物体（11）；其次执行步骤2极地机器人转向使极地机器人前方正对第三目标物体（11）；再次执行步骤3极地机器人向第三目标物体（11）前进；
步骤8：极地机器人尚未达第三目标物体（11）时，机器人主控芯片控制磁钉传感器（6）检测磁钉（12）的信号，如检测到磁钉（12）的信号则执行步骤9；如未检测到磁钉（12）的信号则继续执行步骤8；
步骤9：机器人主控芯片控制电机降低极地机器人的前进速度；
步骤10：极地机器人尚未达第三目标物体（11）时，机器人主控芯片控制接触传感器（5）检测触点接触信号，如检测到触点接触信号则执行步骤11；如未检测到触点接触信号则继续执行步骤10；
步骤11：极地机器人停止运动；
步骤12：机器人主控芯片将供电切换为外部电源供电；
步骤13：机器人主控芯片使能充电电路，开始对电池充电。
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