CN107825425A - 机器人控制方法、装置、机器人以及充电座 - Google Patents

机器人控制方法、装置、机器人以及充电座 Download PDF

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CN107825425A CN201711081539.4A CN201711081539A CN107825425A CN 107825425 A CN107825425 A CN 107825425A CN 201711081539 A CN201711081539 A CN 201711081539A CN 107825425 A CN107825425 A CN 107825425A
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infrared
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杨勇
李崇国
吴泽晓
郑志帆
宋昱慧
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Abstract

本发明提供了一种机器人控制方法、装置、机器人以及充电座，涉及机器人控制领域。所述机器人控制方法包括：在所述机器人满足回充条件时，根据一物体反射的激光信号识别所述物体是否为充电座；在为是时，控制所述机器人移动到所述充电座所在位置；在所述机器人处于所述充电座所在位置且所述机器人与所述充电座之间的当前相对位置为第一相对位置时，判断所述机器人在所述第一相对位置是否接收到所述充电座发出的红外信号；在为否时，控制所述机器人旋转，使所述当前相对位置从所述第一相对位置调整到第二相对位置。本发明通过激光雷达快速识别充电座位置，再采用红外进行对准以消除偏差，具有远程回充迅速、对准精度高以及环境适应性强的优点。

Description

机器人控制方法、装置、机器人以及充电座
技术领域
本发明涉及机器人控制领域，具体而言，涉及一种机器人控制方法、装置、机器人以及充电座。
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，一般机器人运行时间超过2、3个小时，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。为了使得机器人处在连续工作的情况下，如何在电量不足的情况，合理设计回充算法程序，使其完成自动回充，成为一项严峻的挑战。如果自动回充失败，就不能保证机器人可以不断继续工作。
目前，机器人的自动回充方案主要有以下三种：基于红外的自动回充，基于激光的自动回充和基于视觉的自动回充方案。
其中，基于红外的方式的机器人回充座上一般都安装有红外发射器，发出特定频率的红外光；而机器人前部或四周则装有红外接收器。一旦机器人的红外接收器接收到该红外光，则表明充电座在机器人的附近的特定方向上。
采用激光扫码方式回充的机器人则首先得安装有激光雷达，再加上经过特殊编码的充电座，可达到通过激光辨识到充电座特征并主动回充的目的。
基于视觉的方案一般会在充电座上会设有特殊的图案或者二维码，通过装在机器人上的摄像头进行识别后再进行回充。
然而，上述三种方案都具有一定的缺陷：
对于使用红外回充方案的机器人，当机器人远距离回充时，寻找充电座时间长，而且还需要机器人有分辨墙壁和孤岛障碍物的能力；另外红外方案的分辨率与使用的红外接收器个数有关，要想更快地寻找到充电座，就需要更多的红外接收装置，成本会上升；使用激光扫码则可以较快定位到充电桩位置，但是激光扫码在近处对准时存在不小的偏差；视觉方案则对光线比较敏感，对应用环境有较严的要求，适应性和稳定性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机器人控制方法、装置、机器人以及充电座，其能够有效改善上述问题。
本发明的实施例是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种机器人控制方法，应用于一机器人中，所述方法包括：在所述机器人满足回充条件时，根据一物体反射的激光信号识别所述物体是否为充电座；在为是时，控制所述机器人移动到所述充电座所在位置；在所述机器人处于所述充电座所在位置且所述机器人与所述充电座之间的当前相对位置为第一相对位置时，判断所述机器人在所述第一相对位置是否接收到所述充电座发出的红外信号；在为否时，控制所述机器人旋转，使所述当前相对位置从所述第一相对位置调整到第二相对位置，其中，在所述第二相对位置时，所述机器人能够接收到所述充电座发出的红外信号。
第二方面，本发明实施例还提供了一种机器人控制装置，应用于一机器人中，其包括激光识别模块，用于在所述机器人满足回充条件时，根据一物体反射的激光信号识别所述物体是否为充电座；控制模块，用于在所述物体为充电座时，控制所述机器人移动到所述充电座所在位置；位置判断模块，用于在所述机器人处于所述充电座所在位置且所述机器人与所述充电座之间的当前相对位置为第一相对位置时，判断所述机器人在所述第一相对位置是否接收到所述充电座发出的红外信号；红外对准模块，用于在所述机器人在所述第一相对位置未接收到所述充电座发出的红外信号时，控制所述机器人旋转，使所述当前相对位置从所述第一相对位置调整到第二相对位置，其中，在所述第二相对位置时，所述机器人能够接收到所述充电座发出的红外信号。
第三方面，本发明实施例还提供了一种机器人，其包括激光雷达、红外接收器、电源模块、控制模块和执行机构，所述激光雷达用于进行激光SLAM建图以及识别充电座的位置；所述红外接收器用于接收由所述充电座发出的红外信号；所述电源模块用于和所述充电座的充电模块连接进行回充；所述控制模块用于进行运算以及发出控制指令；所述执行机构用于执行由所述控制模块发出的控制指令
第四方面，本发明实施例还提供了一种充电座，其包括充电模块、充电座编码和红外发射器，所述充电模块用于为机器人提供充电环境；所述充电座编码用于反射由所述机器人上的激光雷达发出的激光信号；所述红外发射器用于发射红外信号；其中，所述充电座编码由多个表面反射率不同的材料组成，当机器人上的激光雷达向所述充电座编码发射激光信号时，所述激光信号经所述充电座上的充电座编码反射，并携带与所述充电座编码对应的光强分布被所述激光雷达接收。
本发明实施例提供的机器人控制方法、装置、机器人以及充电座，在所述机器人满足回充条件时，首先根据一物体反射的激光信号识别所述物体是否为充电座，来寻找充电座的位置；如果所述物体经过识别确认是充电座，控制所述机器人移动到所述充电座所在位置，以靠近所述充电座为回充做准备；在所述机器人处于所述充电座所在位置且所述机器人与所述充电座之间的当前相对位置为第一相对位置时，判断所述机器人在所述第一相对位置是否接收到所述充电座发出的红外信号，来判断当前状态下的机器人与充电座的相对位置是否能够进行充电；如果所述机器人在所述第一相对位置不能够接收到所述充电座发出的红外信号，则表示在该第一相对位置下，机器人和充电座没有对准，此时控制所述机器人旋转，使所述当前相对位置从所述第一相对位置调整到第二相对位置，其中，在所述第二相对位置时，所述机器人能够接收到所述充电座发出的红外信号，即在所述第二相对位置时，机器人和充电座刚好对准并且能够进行正确的充电。和现有技术相比，本发明在机器人和充电座相距较远时，通过激光雷达快速识别充电座位置，其分辨率高，可以有效消除墙壁及孤岛障碍物的影响；在机器人和充电座靠近时，再采用红外进行对准以消除偏差；另外，由于使用激光与红外来进行识别与对准，即使在复杂光环境或暗环境下也能够不受影响正常工作，其具有远程回充迅速、对准精度高以及环境适应性强的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为一种可应用于本发明实施例中的电子设备的结构框图；
图2为本发明第一实施例提供的机器人控制方法的流程框图；
图3为本发明第一实施例中步骤S200的子步骤流程框图；
图4为本发明第一实施例中步骤S210的子步骤流程框图；
图5为本发明第一实施例提供的步骤S500、步骤S510、步骤S520的流程框图；
图6为本发明第一实施例提供的步骤S600的流程框图；
图7为本发明第一实施例提供的步骤S700、步骤S710、步骤S720、步骤S730的流程框图；
图8为本发明第二实施例提供的机器人控制装置的结构框图；
图9为本发明第三实施例提供的机器人的结构框图；
图10为本发明第三实施例提供的充电座的结构框图；
图11为本发明第三实施例提供的一种充电座编码的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
图1示出了一种可应用于本申请实施例中的电子设备100的结构框图。如图1所示，电子设备100可以包括存储器110、存储控制器120、处理器130、显示屏幕140和机器人控制装置。例如，该电子设备100可以为个人电脑(personal computer，PC)、平板电脑、智能手机、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等。
存储器110、存储控制器120、处理器130、显示屏幕140各元件之间直接或间接地电连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件之间可以通过一条或多条通讯总线或信号总线实现电连接。所述机器人控制方法分别包括至少一个可以以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器110中的软件功能模块，例如所述机器人控制装置包括的软件功能模块或计算机程序。
存储器110可以存储各种软件程序以及模块，如本申请实施例提供的机器人控制方法、装置、机器人以及充电座对应的程序指令/模块。处理器130通过运行存储在存储器110中的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现本申请实施例中的机器人控制方法。存储器110可以包括但不限于随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EEPROM)等。
处理器130可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。上述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。其可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
本发明实施例中所应用的电子设备100为实现机器人控制，还可以具备自显示功能，其中的显示屏幕140可以在所述电子设备100与用户之间提供一个交互界面(例如用户操作界面)或用于显示图像数据给用户参考。
本发明实施例中，可以通过作为其他终端的所述电子设备100对机器人进行控制，也可以将所述电子设备100设置于机器人上，或者整合进机器人上的控制系统中，使机器人能够自主进行控制。
在介绍本发明的具体实施例之前首先需要说明的是，本发明是计算机技术在机器人控制领域的一种应用。在本发明的实现过程中，会涉及到多个软件功能模块的应用。申请人认为，如在仔细阅读申请文件、准确理解本发明的实现原理和发明目的以后，在结合现有公知技术的情况下，本领域技术人员完全可以运用其掌握的软件编程技能实现本发明，凡本发明申请文件提及的软件功能模块均属此范畴，申请人不再一一列举。
第一实施例
请参照图2，本实施例提供了一种机器人控制方法，应用于一机器人中，所述方法包括：
步骤S200：在所述机器人满足回充条件时，根据一物体反射的激光信号识别所述物体是否为充电座；
在为是时，执行步骤S210；
在为否时，可以记录所述物体不为充电座，并继续检测其他物体，重复执行步骤S200；
本实施例中，当所述机器人在电量不足等情况下需要进行回充以保证能够持续工作时，可以认为所述机器人满足回充条件。所述物体可以是激光雷达检测到的任意能够反射激光信号的物体。具体的，在检测时，可以是机器人上的激光雷达首先向物体发射一束激光，当激光入射到物体表面时，被所述物体表面反射回到所述激光雷达，此时经过信号处理即可获得该物体的位置。由于不同的物体表面材料的光反射率不同，通过获得物体反射的激光信号的光强分布，即可识别该物体是否为充电座。
步骤S210：控制所述机器人移动到所述充电座所在位置；
本实施例中，可以通过机器人上的控制模块向执行机构发送控制指令，来控制机器人的运动，使所述机器人能够沿计算出的路径移动到所述充电座所在位置。特别的，由于激光雷达本身具有较高的物体分辨能力，通过激光雷达识别充电座位置后计算出的路径，可以有效避免墙壁和障碍物的影响，使机器人能够安全无碰撞的到达充电座所在位置。
步骤S220：在所述机器人处于所述充电座所在位置且所述机器人与所述充电座之间的当前相对位置为第一相对位置时，判断所述机器人在所述第一相对位置是否接收到所述充电座发出的红外信号；
在为是时，可以认为当前机器人和充电座已经对准，步骤结束。
在为否时，执行步骤S230；
本实施例中，由于机器人的充电口一般设置在所述机器人的一个侧面，因此当所述机器人到达充电座所在位置时，还需要将所述机器人的充电口与所述充电座进行对准，才能够进行充电口与充电座的连接，完成充电。可以理解的是，所述第一相对位置，指的是所述机器人刚刚到达所述充电座所在位置时，与所述充电座的相对位置，因此所述第一相对位置可以是所述机器人与所述充电座对准，也可以是不对准的，是否对准，需要根据机器人上的红外接收器是否接收到充电座发出的红外信号来判断。
本实施例中，作为一种具体的实现手段，可以将机器人上的红外接收器和充电口设置在同一侧，充电座上的红外发射器的发射方向和充电座的插头方向也保持一致，此时当机器人上的红外接收器接收到红外信号时，机器人上的充电口和充电座的插头刚好对准。可以理解的是，机器人上的红外接收器和充电口也可以以不同方向设置，例如红外接收器与充电口以30°夹角倾斜设置，此时充电座上的红外发射器的发射方向与插头也应以30°夹角对应设置，最终能够保证机器人上的红外接收器接收到红外信号时，机器人与充电座对准即可。
步骤S230：控制所述机器人旋转，使所述当前相对位置从所述第一相对位置调整到第二相对位置，其中，在所述第二相对位置时，所述机器人能够接收到所述充电座发出的红外信号。
本实施例中，如果机器人与充电座在第一相对位置下没有对准，通过旋转机器人，直到机器人上的红外接收器能够接收到红外信号即可完成对准。可以理解的是，所述第二相对位置，即是所述机器人与所述充电座刚好能够对准的相对位置。
本实施例中，当所述机器人满足回充条件并进入回充模式以后，获取所有能够搜索到充电座信号的位置，考虑到机器人在很多位置都能接收到充电座信号，而且也不排除有多个充电座或者充电座被挪动的情况，所以要对充电座进行聚类，可选择一个区域范围，将在此范围内的所有充电座信号位置认为是同一个充电座产生的，给出一个回充候选位置。给出候选位置的方法可以是直接选取该小区域的中心点，或者对此范围内的所有信号位置求取平均值。该步骤可能会产生好几个候选位置，若找不到候选位置，则机器人返回原点。
请参照图3，本实施例中，进一步的，所述步骤S200可以包括如下子步骤：
步骤S300：获取一物体反射的有效激光帧；
本实施例中，所述有效激光帧可以认为是所述物体反射的原始激光帧经过一定处理后得到的有效激光信号。具体的，可以根据激光雷达的测距范围，将获取的原始激光帧上不在该范围内的激光点剔除，以及剔除距离跳变超过阈值的点，即滤除无效的激光点。
步骤S310：判断所述有效激光帧的光强分布是否符合充电座的编码方式；
在为是时，执行步骤S320；
在为否时，可以记录所述物体不为充电座，并继续检测其他物体，返回执行步骤S300；
本实施例中，所述有效激光帧携带的是所述物体表面材料的信息。当所述物体表面由多个不同光反射率的材料组成时，反射的激光帧上不同位置的激光点可以显示出不同的光强分布。可以理解的是，当激光由反射率高的材料反射时，获得的激光点的光强大；相反，当激光由反射率较低即光吸收率较高的材料反射时，获得的激光点的光强弱。
步骤S320：判定所述物体为充电座。
本实施例中，通过特殊材料制作的充电座反射的激光帧的光强分布具有特异性，即能够形成用于识别的编码。当获取由物体反射的有效激光帧的光强分布与充电座的编码方式相同时，即可确认该物体为充电座，完成充电座的识别。具体的，激光雷达可以从所述充电座反射的有效激光帧中筛选出符合条件的激光点，计算出所述充电座的中点位置，并进行坐标转换到全局坐标。
请参照图4，本实施例中，进一步的，所述步骤S210可以包括如下子步骤：
步骤S400：控制所述机器人向所述充电座所在位置移动；
本实施例中，通过机器人上的控制模块向执行机构发送控制指令，即可实现机器的移动。
步骤S410：判断所述机器人与所述充电座的间距是否小于预设间距值；
在为是时，执行步骤S420；
在为否时，返回执行步骤S400；
本实施例中，所述机器人在向所述充电座移动的过程中，实时检测与所述充电座的间距。由于机器人在到达充电座所在位置时，还需要预留一定的间隔进行对准，该间隔即是所述预设间距值。
步骤S420：控制所述机器人停止运动。
本实施例中，当所述机器人与所述充电座的间距到达预设距离值内时，可以认为所述机器人已经到达所述充电座所在位置，并且和所述充电座足够靠近了，此时停止机器人的运动，以为后续的对准预留足够的空间。
请参照图5，本实施例中，进一步的，在所述步骤S230之后，还可以进行如下步骤：
步骤S500：控制所述机器人向所述充电座方向运动，使所述机器人的电源模块接触所述充电座的充电模块；
本实施例中，经过步骤S230后所述机器人和所述充电座已经对准，此时控制所述机器人向所述充电座靠近，可以进行充电连接的步骤。
步骤S510：判断所述电源模块与所述充电模块是否已建立正确的充电连接；
在为是时，执行步骤S520；
在为否时，返回执行步骤S500；
本实施例中，所述机器人在靠近所述充电座的过程中，实时检测机器人的电源模块与充电座的充电模块是否正确连接。
步骤S520：判定所述机器人回充成功，并控制所述机器人结束运动。
本实施例中，当所述机器人的电源模块和所述充电座的充电模块建立正确连接后，即可控制所述机器人停止运动，以进行后续的正常充电。
请参照图6，本实施例中，进一步的，在所述步骤S200之前，还可以进行如下步骤：
步骤S600：检测所述机器人是否满足回充条件。
在为是时，执行步骤S200；
在为否时，返回执行步骤S600。
本实施例中，所述机器人在工作过程中实时检测自身是否满足回充条件，在所述机器人满足以下条件中的至少一种时，可以判定所述机器人满足回充条件：
所述机器人的电池电量低于预设电量值；
所述机器人执行完所有当前任务后；
所述机器人接收到回充指令；
所述机器人的充电过程被动中断。
可以理解的是，根据不同的机器人类型以及用户的不同需求，可以对所述机器人的回充条件进行自定义。
请参照图7，本实施例中，进一步的，在所述步骤S200之前，还可以进行如下步骤：
步骤S700：进行激光SLAM建图；
本实施例中，所述机器人在整个工作过程中，可以通过激光雷达进行SLAM，以获取自己当前的位姿并建立位置环境的地图。
步骤S710：获取一物体反射的有效激光帧；
步骤S720：判断所述有效激光帧的光强分布是否符合充电座的编码方式；
在为是时，执行步骤S730；
在为否时，可以记录所述物体不为充电座，并继续检测其他物体，返回执行步骤S710；
步骤S730：判定所述物体为充电座，获取所述充电座的中点位置，并将所述中点位置转换为全局坐标作为所述充电座所在位置进行记录。
本实施例中，所述机器人在室内执行其他任务时(此时机器人没有满足回充条件)，可以一直根据激光数据识别出充电座的位置，若识别成功则将其位置记录下来。
本实施例中，机器人在红外对准时，还可以通过其他识别对准的手段进行替换，例如超声波、视觉等。
本实施例提供的方法，结合了SLAM技术、激光提取特征技术与红外技术，从实际环境出发，根据实际情况，进行SLAM，建立位置环境的地图，获取机器人实时位置，记录充电座位置；当进入回充模式时，能通过激光雷达迅速导航到充电座附近，根据红外定位进行对准。本方法实时性好，鲁棒性强；就算充电座被搬动充电座以后，也能回充成功；当有若干个成功座时，会根据机器人与充电座的距离关系进行排序，优先前进距离近的充电座，节省了时间，保证了成功率。由于采用了激光雷达传感器，可以进行路径规划、避障，保证了无人干预下能长时间连续工作，克服了单纯依赖激光或者红外所带来的缺陷，提高机器人主动回充的可靠性与准确性。
第二实施例
请参照图8，本实施例提供了一种机器人控制装置800，应用于一机器人中，其包括：
激光识别模块810，用于在所述机器人满足回充条件时，根据一物体反射的激光信号识别所述物体是否为充电座；
控制模块820，用于在所述物体为充电座时，控制所述机器人移动到所述充电座所在位置；
位置判断模块830，用于在所述机器人处于所述充电座所在位置且所述机器人与所述充电座之间的当前相对位置为第一相对位置时，判断所述机器人在所述第一相对位置是否接收到所述充电座发出的红外信号；
红外对准模块840，用于在所述机器人在所述第一相对位置未接收到所述充电座发出的红外信号时，控制所述机器人旋转，使所述当前相对位置从所述第一相对位置调整到第二相对位置，其中，在所述第二相对位置时，所述机器人能够接收到所述充电座发出的红外信号。
第三实施例
请参照图9，本实施例提供了一种机器人1000，其包括激光雷达1100、红外接收器1200、电源模块1300、控制模块1400和执行机构1500。
本实施例中，所述激光雷达1100用于进行激光SLAM建图以及识别充电座2000的位置，可以测量雷达角度、雷达距离与雷达强度；所述红外接收器1200用于接收由所述充电座2000发出的红外信号；所述电源模块1300用于和所述充电座2000的充电模块2100连接进行回充；所述控制模块1400用于进行运算以及发出控制指令；所述执行机构1500用于执行由所述控制模块1400发出的控制指令。
请参照图10，本实施例还提供了一种充电座2000，其包括充电模块2100、充电座编码2200和红外发射器2300。
本实施例中，所述充电模块2100用于为机器人1000提供充电环境；所述充电座编码2200用于反射由所述机器人1000上的激光雷达1100发出的激光信号；所述红外发射器2300用于发射红外信号。
本实施例中，所述充电座编码2200可以由多个表面反射率不同的材料组成。当机器人1000上的激光雷达1100向所述充电座编码2200发射激光信号时，所述激光信号经所述充电座2000上的充电座编码2200反射，并携带与所述充电座编码2200对应的光强分布被所述激光雷达1100接收。
作为一种具体的实施方式，充电座2000的中间部位安装有2个红外发射器2300，机器人1000则在正前方配置了2个红外接收器1200。充电座2000上的红外发射器2300与机器人1000上的红外接收器1200等高，充电座编码2200的中心与激光雷达1100中心在同一高度。
一种充电座编码2200，如图11所示，不同的部分具有不同的表面材料，对于激光的反射率具有明显的差异性。不同材料之间交叉排列，且宽度并非完全一致。通过采用非对称的编码方式，且编码材料与家庭环境下的大部分物体的反射率不一致，在环境中不易出现相似的特征，使得准确率大大提高。
综上所述，本发明实施例提供的机器人控制方法、装置、机器人以及充电座，在所述机器人满足回充条件时，首先根据一物体反射的激光信号识别所述物体是否为充电座，来寻找充电座的位置；如果所述物体经过识别确认是充电座，控制所述机器人移动到所述充电座所在位置，以靠近所述充电座为回充做准备；在所述机器人处于所述充电座所在位置且所述机器人与所述充电座之间的当前相对位置为第一相对位置时，判断所述机器人在所述第一相对位置是否接收到所述充电座发出的红外信号，来判断当前状态下的机器人与充电座的相对位置是否能够进行充电；如果所述机器人在所述第一相对位置不能够接收到所述充电座发出的红外信号，则表示在该第一相对位置下，机器人和充电座没有对准，此时控制所述机器人旋转，使所述当前相对位置从所述第一相对位置调整到第二相对位置，其中，在所述第二相对位置时，所述机器人能够接收到所述充电座发出的红外信号，即在所述第二相对位置时，机器人和充电座刚好对准并且能够进行正确的充电。和现有技术相比，本发明在机器人和充电座相距较远时，通过激光雷达快速识别充电座位置，其分辨率高，可以有效消除墙壁及孤岛障碍物的影响；在机器人和充电座靠近时，再采用红外进行对准以消除偏差；另外，由于使用激光与红外来进行识别与对准，即使在复杂光环境或暗环境下也能够不受影响正常工作，其具有远程回充迅速、对准精度高以及环境适应性强的优点。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人控制方法，其特征在于，应用于一机器人中，所述方法包括：
在所述机器人满足回充条件时，根据一物体反射的激光信号识别所述物体是否为充电座；
在为是时，控制所述机器人移动到所述充电座所在位置；
在所述机器人处于所述充电座所在位置且所述机器人与所述充电座之间的当前相对位置为第一相对位置时，判断所述机器人在所述第一相对位置是否接收到所述充电座发出的红外信号；
在为否时，控制所述机器人旋转，使所述当前相对位置从所述第一相对位置调整到第二相对位置，其中，在所述第二相对位置时，所述机器人能够接收到所述充电座发出的红外信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据一物体反射的激光信号识别所述物体是否为充电座，包括：
获取一物体反射的有效激光帧；
判断所述有效激光帧的光强分布是否符合充电座的编码方式；
在为是时，判定所述物体为充电座。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述机器人移动到所述充电座所在位置，包括：
控制所述机器人向所述充电座所在位置移动；
判断所述机器人与所述充电座的间距是否小于预设间距值；
在为是时，控制所述机器人停止运动。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制所述机器人旋转，使所述当前相对位置从所述第一相对位置调整到第二相对位置之后，所述方法还包括：
控制所述机器人向所述充电座方向运动，使所述机器人的电源模块接触所述充电座的充电模块；
判断所述电源模块与所述充电模块是否已建立正确的充电连接；
在为是时，判定所述机器人回充成功，并控制所述机器人结束运动。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据一物体反射的激光信号识别所述物体是否为充电座之前，所述方法还包括：
检测所述机器人是否满足回充条件。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述机器人满足以下条件中的至少一种时，判定所述机器人满足回充条件：
所述机器人的电池电量低于预设电量值；
所述机器人执行完所有当前任务后；
所述机器人接收到回充指令；
所述机器人的充电过程被动中断。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据一物体反射的激光信号识别所述物体是否为充电座之前，所述方法还包括：
进行激光SLAM建图；
获取一物体反射的有效激光帧；
判断所述有效激光帧的光强分布是否符合充电座的编码方式；
在为是时，判定所述物体为充电座，获取所述充电座的中点位置，并将所述中点位置转换为全局坐标作为所述充电座所在位置进行记录。
8.一种机器人控制装置，应用于一机器人中，其特征在于，所述装置包括：
激光识别模块，用于在所述机器人满足回充条件时，根据一物体反射的激光信号识别所述物体是否为充电座；
控制模块，用于在所述物体为充电座时，控制所述机器人移动到所述充电座所在位置；
位置判断模块，用于在所述机器人处于所述充电座所在位置且所述机器人与所述充电座之间的当前相对位置为第一相对位置时，判断所述机器人在所述第一相对位置是否接收到所述充电座发出的红外信号；
红外对准模块，用于在所述机器人在所述第一相对位置未接收到所述充电座发出的红外信号时，控制所述机器人旋转，使所述当前相对位置从所述第一相对位置调整到第二相对位置，其中，在所述第二相对位置时，所述机器人能够接收到所述充电座发出的红外信号。
9.一种机器人，其特征在于，包括激光雷达、红外接收器、电源模块、控制模块和执行机构，
所述激光雷达用于进行激光SLAM建图以及识别充电座的位置；
所述红外接收器用于接收由所述充电座发出的红外信号；
所述电源模块用于和所述充电座的充电模块连接进行回充；
所述控制模块用于进行运算以及发出控制指令；
所述执行机构用于执行由所述控制模块发出的控制指令。
10.一种充电座，其特征在于，包括充电模块、充电座编码和红外发射器，
所述充电模块用于为机器人提供充电环境；
所述充电座编码用于反射由所述机器人上的激光雷达发出的激光信号；
所述红外发射器用于发射红外信号；
其中，所述充电座编码由多个表面反射率不同的材料组成，当机器人上的激光雷达向所述充电座编码发射激光信号时，所述激光信号经所述充电座上的充电座编码反射，并携带与所述充电座编码对应的光强分布被所述激光雷达接收。
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