CN107910915A - 机器人的充电方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人的充电方法、装置及电子设备。其中，方法包括：当检测到符合预设的区域设置规则的特征区域时，将该特征区域所对应的位置确定为充电座候选位置，将所述充电座候选位置记录在环境地图中；当机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，查询所述环境地图中记录的充电座候选位置；根据所述环境地图中记录的充电座候选位置确定充电座选定位置，控制所述机器人移动至所述充电座选定位置进行充电。利用本发明方案，能够使机器人能够准确地识别充电座的位置并准确地对其进行充电，稳定性和准确度高。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域，具体涉及一种机器人的充电方法、装置及电子设备。
背景技术
随着科技的发展，以及人们对生活质量的要求的不断增高，智能家居逐渐出现在人们的日常生活中，其中，比较具有代表性的比如有清扫机器人、各类服务性质的机器人等。机器人在工作的过程中，当电量低于某一预设阀值时，需要返回充电座位置进行充电。
然而，发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术中的机器人大多采用红外线定位、蓝牙定位等技术使机器人返回充电座位置进行充电。但是采用上述技术常常使机器人不能准确地回到充电座的位置进行充电，比如采用红外线定位技术时，由于红光线无法穿透物体，使得红外线只能够在视距范围内定位，而且机器人机身上的红外线接收窗也很容易受到一些尘埃碎屑的干扰，从而使得机器人无法找到充电座的位置。采用蓝牙定位技术，机器人只能在短距离内对充电座进行定位，也很容易受到其它信号的干扰。由此可见，现有技术中缺少一种机器人充电座、机器人充电方法及装置来使机器人比较准确地找到充点座的位置并对其进行充电。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的机器人的充电方法、装置及机器人。
根据本发明的一个方面，提供了一种机器人的充电方法，包括：当检测到符合预设的区域设置规则的特征区域时，将该特征区域所对应的位置确定为充电座候选位置，将所述充电座候选位置记录在环境地图中；
当机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，查询所述环境地图中记录的充电座候选位置；
根据所述环境地图中记录的充电座候选位置确定充电座选定位置，控制所述机器人移动至所述充电座选定位置进行充电。
可选地，所述根据所述环境地图中记录的充电座候选位置确定充电座选定位置的步骤具体包括：
当所述环境地图中记录的充电座候选位置为一个时，将该充电座候选位置确定为充电座选定位置；
当所述环境地图中记录的充电座候选位置大于一个时，根据预设的充电座确定规则确定充电座选定位置。
可选地，所述预设的充电座确定规则包括：
将机器人的剩余电量小于预设电量阈值时所对应的机器人位置确定为充电起始位置，分别计算各个充电座候选位置与所述充电起始位置之间的距离；
根据计算结果确定与所述充电起始位置之间的距离最近的充电座候选位置；
将该与所述充电起始位置之间的距离最近的充电座候选位置确定为充电座选定位置。
可选地，所述预设的充电座确定规则包括：
分别确定各个充电座候选位置记录到环境地图中的起始时刻和/或持续时长；
根据所述起始时刻和/或持续时长，从多个充电座候选位置中选择一个充电座候选位置作为充电座选定位置。
可选地，所述根据所述起始时刻和/或持续时长，从多个充电座候选位置中选择一个充电座候选位置作为充电座选定位置的步骤具体包括：
从多个充电座候选位置中选择一个起始时刻最晚的充电座候选位置作为充电座选定位置；和/或，从多个充电座候选位置中选择一个持续时长最长的充电座候选位置作为充电座选定位置。
可选地，所述根据预设的充电座确定规则确定充电座选定位置的步骤具体包括：
根据预设的充电座确定规则确定各个充电座候选位置的评价得分，将评价得分最高的充电座候选位置作为充电座选定位置。
可选地，当所述预设的充电座确定规则包括多种时，分别针对每种充电座确定规则设置对应的权重，则所述根据预设的充电座确定规则确定各个充电座候选位置的评价得分的步骤具体包括：
结合每种充电座确定规则所对应的权重确定各个充电座候选位置的评价得分。
可选地，所述控制所述机器人移动至所述充电座选定位置进行充电的步骤具体包括：
控制所述机器人移动至充电座邻近位置，所述充电座邻近位置与充电座选定位置之间的距离小于预设距离；
控制所述机器人在所述充电座邻近位置处对所述充电座选定位置进行扫描，根据扫描结果判断充电座选定位置是否存在充电座；
若是，控制所述机器人移动至所述充电座；若否，根据所述环境地图中记录的充电座候选位置重新确定充电座选定位置。
可选地，所述控制所述机器人对所述充电座选定位置进行扫描的步骤具体包括：
控制所述机器人朝向第一方向旋转第一预设角度，并朝向第二方向旋转第二预设角度；其中，在旋转过程中对所述充电座选定位置进行扫描。
可选地，所述将所述充电座候选位置记录在环境地图中的步骤具体包括：
将所述充电座候选位置通过预设的充电座标识符记录在环境地图中。
可选地，所述特征区域为激光不可见区域，则检测符合预设的区域设置规则的特征区域的步骤具体包括：
获取与环境地图相对应的激光点云数据；
提取所述激光点云数据所对应的空白区域，判断所述空白区域的规格和/或间距是否符合所述预设的区域设置规则；
若是，则确定所述空白区域所对应的区域为所述特征区域。
可选地，所述特征区域的数量为至少两个，且所述预设的区域设置规则用于设定每个特征区域的规格以及两个特征区域之间的间距。
根据本发明的另一方面，提供了一种机器人的充电装置，包括：
记录模块，适于当检测到符合预设的区域设置规则的特征区域时，将该特征区域所对应的位置确定为充电座候选位置，将所述充电座候选位置记录在环境地图中；
查询模块，适于当机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，查询所述环境地图中记录的充电座候选位置；
充电模块，适于根据所述环境地图中记录的充电座候选位置确定充电座选定位置，控制所述机器人移动至所述充电座选定位置进行充电。
可选地，所述充电模块进一步适于：
当所述环境地图中记录的充电座候选位置为一个时，将该充电座候选位置确定为充电座选定位置；
当所述环境地图中记录的充电座候选位置大于一个时，根据预设的充电座确定规则确定充电座选定位置。
可选地，所述预设的充电座确定规则包括：
将机器人的剩余电量小于预设电量阈值时所对应的机器人位置确定为充电起始位置，分别计算各个充电座候选位置与所述充电起始位置之间的距离；
根据计算结果确定与所述充电起始位置之间的距离最近的充电座候选位置；
将该与所述充电起始位置之间的距离最近的充电座候选位置确定为充电座选定位置。
可选地，所述预设的充电座确定规则包括：
分别确定各个充电座候选位置记录到环境地图中的起始时刻和/或持续时长；
根据所述起始时刻和/或持续时长，从多个充电座候选位置中选择一个充电座候选位置作为充电座选定位置。
可选地，充电模块进一步适于:从多个充电座候选位置中选择一个起始时刻最晚的充电座候选位置作为充电座选定位置；和/或，从多个充电座候选位置中选择一个持续时长最长的充电座候选位置作为充电座选定位置。
可选地，所述充电模块进一步适于：根据预设的充电座确定规则确定各个充电座候选位置的评价得分，将评价得分最高的充电座候选位置作为充电座选定位置。
可选地，所述充电模块进一步适于：结合每种充电座确定规则所对应的权重确定各个充电座候选位置的评价得分。
可选地，充电模块进一步适于：控制所述机器人移动至充电座邻近位置，所述充电座邻近位置与充电座选定位置之间的距离小于预设距离；
控制所述机器人在所述充电座邻近位置处对所述充电座选定位置进行扫描，根据扫描结果判断充电座选定位置是否存在充电座；
若是，控制所述机器人移动至所述充电座；若否，根据所述环境地图中记录的充电座候选位置重新确定充电座选定位置。
可选地，充电模块进一步适于：控制所述机器人朝向第一方向旋转第一预设角度，并朝向第二方向旋转第二预设角度；其中，在旋转过程中对所述充电座选定位置进行扫描。
可选地，记录模块进一步适于：将所述充电座候选位置通过预设的充电座标识符记录在环境地图中。
可选地，所述特征区域为激光不可见区域，则记录模块进一步适于：获取与环境地图相对应的激光点云数据；
提取所述激光点云数据所对应的空白区域，判断所述空白区域的规格和/或间距是否符合所述预设的区域设置规则；
若是，则确定所述空白区域所对应的区域为所述特征区域。
可选地，所述特征区域的数量为至少两个，且所述预设的区域设置规则用于设定每个特征区域的规格以及两个特征区域之间的间距。
根据本发明的又一方面，提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述机器人的充电方法对应的操作。
根据本发明的再一方面，提供了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上述机器人的充电方法对应的操作。
根据本发明的机器人的充电方法、装置及电子设备，通过检测到符合预设的区域设置规则的特征区域时，将该特征区域所对应的位置确定为充电座候选位置，将充电座候选位置记录在环境地图中；当机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，查询环境地图中记录的充电座候选位置并根据环境地图中记录的充电座候选位置确定充电座选定位置，从而控制机器人移动至所述充电座选定位置进行充电。根据本发明的方案，能够使机器人准确地识别充电座的位置并准确地对其进行充电。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明一个实施例提供的机器人的充电方法的流程图；
图2示出了本发明一个实施例提供的机器人充电座的示意图；
图3示出了本发明一个实施例提供的机器人的示意图；
图4示出了本发明一个实施例提供的机器人充电座的示意图；
图5示出了本发明另一个实施例提供的机器人的充电方法的流程图；
图6示出了本发明另一个实施例提供的机器人获取的激光点云示意图；
图7示出了本发明一个实施例提供的示例性充电座的得分明细表；
图8示出了本发明一个实施例提供的机器人的充电装置的功能框图；
图9示出了根据本发明实施例的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1示出了本发明一个实施例提供的机器人的充电方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101：当检测到符合预设的区域设置规则的特征区域时，将该特征区域所对应的位置确定为充电座候选位置，将充电座候选位置记录在环境地图中。
机器人在正常工作的时候，比如清扫机器人在正常清扫的过程中，会一直检测充电座的特征。机器人在开机后，机器人上设置的激光雷达开始扫描周围区域并建立地图。机器人根据其所建立的地图，识别环境地图中包含的至少两个按照预设的区域设置规则设置的特征区域。当检测到符合预设的区域设置规则的特征区域时，将该特征区域所对应的位置确定为充电座侯选位置，并将充电座候选位置记录在机器人开机后扫描周围环境所建立的环境地图中。其中，特征区域可以为激光不可见区域并且所述特征区域的数量为至少两个，且所述预设的区域设置规则用于设定每个特征区域的规格以及两个特征区域之间的间距。图2示出了本发明一个实施例提供的机器人充电座的示意图。图3示出了本发明一个实施例提供的机器人的示意图。上述特征区域具体指机器人充电座上按照预设区域设置规则设置的特征区域。为了更好地说明上述特征区域，这里首先介绍一种设置有按照预设区域设置规则设置的特征区域的充电座的结构。如图2所示，该充电座包括：充电座本体10，充电座本体10上进一步设置有：至少两个按照预设的区域设置规则设置的特征区域11和按照上述区域设置规则设置的第一类触点12。如图2所示，机器人上设置有第二类触点20。需要强调的是，图2中的机器人充电座和图3中的机器人仅为示例性示意图，实际中，机器人可以为其它形状，例如椭圆形，机器人充电座也可以为其它类似于图1的形状。其中，特征区域11用于识别机器人充电座。上述区域设置规则可以用于设定每个特征区域11的规格以及两个特征区域11之间的间距。其中，每个特征区域11的规格包括:特征区域的形状、尺寸等，比如当特征区域11的形状为如图1所示的矩形的时候，其水平边界线和竖直边界线即长度和宽度都可以由区域设置规则设定为某个预先设定值，可选地，特征区域11还可以是其它形状比如圆形、多边形等。每个特征区域11的规格可以相同，也可以设置为不同的图形和尺寸。可选地，特征区域11为激光不可见区域，当机器人上设置的激光雷达发出的激光信号扫描到特征区域11的位置时，特征区域11吸收激光信号，从而使机器人接收不到特征区域11所反射回来的激光信号，这样机器人获得的激光点云数据就会有与特征区域11相对应的空白区域。根据上述特征，机器人则可以根据获取到的激光点云数据识别机器人充电座。优选地，上述特征区域11的数量大于2个，可以为3个、4个或者更多个，并且各个特征区域11之间的间隔相等。
第一类触点12用于通过设置在机器人上的第二类触点20为机器人充电。上述区域设置规则可以进一步用于设定上述至少两个按照预设的区域设置规则设置的特征区域11相对于第一类触点12的方位和/或距离。具体地，第一类触点为公头触点，第二类触点为母头触点或者第一类触点为母头触点，第二类触点为公头触点。第一类触点、第二类触点还可以为其它类型的触点，本领域人员可以根据实际情况自行选择，在此不作限制。
图4示出了本发明一个实施例提供的机器人充电座的示意图。结合图2和图4所示，
当第一类触点12包括第一触点121以及第二触点122时，上述至少两个按照预设的区域设置规则设置的特征区域11可以包括第一区域111以及第二区域112。则上述区域设置规则进一步用于将至少两个按照预设的区域设置规则设置的特征区域11相对于第一类触点12的方位和/或距离设定为：第一区域111位于第一触点121上方且距离第一触点121第一预设距离的第一位置，第二区域112位于第二触点122上方且距离第二触点122第二预设距离的第二位置。优选地，第一触点121与第二触点122位于同一水平线上，且第一预设距离等于第二预设距离。需要注意的是，当第一类触点11为两个的时候，上述至少两个按照预设的区域设置规则设置的特征区域11可以为2个、3个或者多个，在此不作限制。其中，设置第一预设距离的方法可以是，首先确定第一区域111的中心点O1、第一触点的中心点O2，然后设定中心点O1和中心点O2之间的长度d1为第一预设距离。设定第二预设距离也可以采用上述方法。可选地，还可以先找出位于第一触点121后方并和第一触点121的底部在同一平面上的第一区域111的下水平线L，并设置第一触点121和水平线L之间的最近距离(即垂直距离)d2为第一预设距离，第二预设距离也可以采用上述方法设置。在实际操作中还可以采用其它的方法，比如确定第一区域111上某一选定端点和第一触点121上某一选定端点，然后设置上述两个端点之间的距离为第一预设距离，设置第二预设距离也可以采用此方法，其它的方法在此不作类述，本领域人员可以自行选择。
另外，此处要强调的是，特征区域11位于第一类触点12的后方，即，第一类触点12的正上方不存在任何遮挡物，以防止机器人在寻找第一类触点12的过程中发生碰撞。
进一步地，如图4所示，第一区域111包括第一垂直边界线L1，第二区域112包括第二垂直边界线L2。则第一区域111位于第一触点121上方具体为：第一垂直边界线L1位于第一触点121上方。第二区域112位于第二触点122上方具体为：第二垂直边界线L2位于所述第二触点122上方。
具体地，第一垂直边界线L1位于第一触点上方具体为：第一垂直边界线L1位于第一触点121的正上方或斜上方。其中，当第一垂直边界线L1位于第一触点121的斜上方时，如图4所示，上述区域设置规则进一步用于设定所述第一垂直边界线L1在水平方向上相对于所述第一触点121的第一偏移量d3。
第二垂直边界线L2位于第二触点122上方具体为：所述第二垂直边界线L2位于第二触点122的正上方或斜上方，其中，如图4所示，当所述第二垂直边界线L2位于所述第二触点122的斜上方时，上述区域设置规则进一步用于设定第二垂直边界线L2在水平方向上相对于第二触点122的第二偏移量d4。
通过预设第一距离、第二距离、第一偏移量d3、第二偏移量d4的值，以及第一区域111、第二区域112的规格、第一区域111、第二区域112之间的间隔，从而能够准确地确定第一触点121和第二触点122相对于第一区域111和第二区域112的方位和距离。从而能够使机器人通过识别特征区域11的位置进而准确地识别到第一类触点12的具体位置，进而使按照上述区域设置规则设置的第一类触点11通过设置在机器人上的第二类触点20为机器人充电。
通过在上述机器人充电座上设置至少两个按照预设区域设置规则设置的特征区域，当检测到符合预设的区域设置规则的特征区域时，则将该特征区域所对应的位置确定为充电座候选位置，并将充电座候选位置记录在环境地图中。具体地，将所述充电座候选位置通过预设的充电座标识符记录在环境地图中。其中，预设的充电座标识符本领域人员可以自行设置，比如可以设置成雷电符号、或者其它的标识符，在此不作限制。
步骤S102：当机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，查询环境地图中记录的充电座候选位置。
为了使机器人能够有足够的电量检测充电座的位置并回到充电座的位置进行充电，需要预设电量阈值。并规定当机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，查询环境地图中记录的充电座候选位置。
步骤S103：根据环境地图中记录的充电座候选位置确定充电座选定位置，控制机器人移动至所述充电座选定位置进行充电。
在机器人工作的时候，比如清扫机器人在清扫的过程中，充电座可能被主人从一个房间移动到另一个房间，或者从房间的一个角落移动到另一个角落，这样机器人在环境地图中记录的充电座候选位置可能是一个或者多个。如果环境地图中记录的充电座候选位置只有一个，则控制机器人直接移动到该充电座候选位置进行充电。如果环境地图中记录的充电座候选位置有多个，则进一步地根据预设的充电座确定规则从多个充电座中确定充电座选定位置，并控制机器人移动至该充电座选定位置进行充电。
根据本发明的机器人的充电方法、装置及电子设备，通过检测到符合预设的区域设置规则的特征区域时，将该特征区域所对应的位置确定为充电座候选位置，将充电座候选位置记录在环境地图中；当机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，查询环境地图中记录的充电座候选位置并根据环境地图中记录的充电座候选位置确定充电座选定位置，从而控制机器人移动至所述充电座选定位置进行充电。根据本发明的方案，能够使机器人准确地识别充电座的位置并准确地对其进行充电。
图5示出了根据本发明方法又一个实施例提供的机器人充电方法的示意图。如图5所示，该方法包括以下步骤：
步骤S501：获取与环境地图相对应的激光点云数据。
图6示出了本发明另一个实施例提供的机器人获取的激光点云示意图。需要强调的是，图6中的激光点云的排布和密度仅为示例性示意图。在实际操作中，获取的非空白区域的激光点云的密度和排布不一定和图6所示的相同，还可以是其它排布和密度。机器人在正常工作的时候，比如清扫机器人在正常清扫的过程中，会一直检测充电座的特征。机器人在开机后，机器人上设置的激光雷达开始扫描周围区域并建立地图、并且获取与环境地图相对应的激光点云数据。如图6所示，机器人获取的与环境地图相对应的激光点云数据有两块由于激光被吸收而不能反射回来所形成的空白区域。这两个空白区域对应的对应物极有可能是机器人充电座上的两个按照预设的区域设置规则设置的特征区域。为了判定上述两个空白区域对应的对应物是否为机器人充电座上的两个按照预设的区域设置规则设置的特征区域，需要进一步地执行步骤S502。
步骤S502：提取所述激光点云数据所对应的空白区域，判断空白区域的规格和/或间距是否符合预设的区域设置规则。
提取如图6所示的激光点云数据所对应的空白区域，并且确定空白区域的形状、尺寸以及空白区域之间的间距，从而进一步地判定空白区域的规格和/或间距是否符合机器人充电座上的预设区域的设置规则。
步骤S503：若是，则确定空白区域所对应的区域为特征区域。
如果判定出空白区域的规格和/或间距符合机器人充电座上的预设区域的设置规则，则可以确定空白区域对应的区域为特征区域。
步骤S504：将特征区域所对应的位置确定为充电座候选位置，将充电座候选位置记录在环境地图中。
具体地，将特征区域所对应的候选位置通过预设的充电座标识符记录在环境地图中。其中，预设的充电座标识符本领域人员可以自行设置，比如可以设置成雷电符号、或者其它的标识，在此不作限制。
步骤S505：当机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，查询环境地图中记录的充电座候选位置。
为了使机器人能够有足够的电量检测充电座的位置并回到充电座的位置进行充电，需要预设电量阈值。然后设置当机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，开始查询环境地图中记录的充电座候选位置。
步骤S506：判断环境地图中记录的充电座候选位置是否为一个。
在机器人工作的时候，比如清扫机器人在清扫的过程中，充电座可能被主人从一个房间移动到另一个房间，或者从房间的一个角落移动到另一个角落，这样机器人在环境地图中记录的充电座候选位置可能是一个或者多个。在本步骤S506中，进一步地判断环境地图中记录的充电座候选位置是否为一个。若是，则执行步骤S507。若否，则执行步骤S508。
步骤S507：将该充电座候选位置确定为充电座选定位置。
如果在步骤S506中判定充电座候选位置只有一个，则可以确定该充电座候选位置为摆放机器人充电座的位置，从而将该充电座候选位置确定为充电座选定位置。
步骤S508：根据预设的充电座确定规则确定充电座选定位置。
其中，预设的充电座确定规则可以为下述的规则一：将机器人的剩余电量小于预设电量阈值时所对应的机器人位置确定为充电起始位置，分别计算各个充电座候选位置与充电起始位置之间的距离；根据计算结果确定与充电起始位置之间的距离最近的充电座候选位置；将该与充电起始位置之间的距离最近的充电座候选位置确定为充电座选定位置。
可选地，上述预设的充电座确定规则还可以为下述的规则二：分别确定各个充电座候选位置记录到环境地图中的起始时刻；根据所述起始时刻，从多个充电座候选位置中选择一个充电座候选位置作为充电座选定位置。
由于清洁机器人在清扫的过程中，当检测到一个符合预设的区域设置规则的特征区域时，将该特征区域所对应的位置确定为充电座候选位置，并将充电座候选位置记录在环境地图中。稍后如果将充电座从一个房间拿到另一个房间，则机器人又会在环境地图中记录另一个充电座位置，相似的，当充电座每发生一次变动，都相应地在环境地图中记录相应的充电座位置。但是，在充电座最后一次发生移动，移动到某一位置不动时，则记录到环境地图中的起始时刻最晚的充电座候选位置最有可能是机器人充电座所在的位置。
具体地，规则二中根据起始时刻，从多个充电座候选位置中选择一个充电座候选位置作为充电座选定位置的步骤具体包括：从多个充电座候选位置中选择一个起始时刻最晚的充电座候选位置作为充电座选定位置作为充电座选定位置。
可选地，上述预设的充电座确定规则还可以为下述的规则三：分别确定各个充电座候选位置记录到环境地图中的持续时长；根据上述持续时长，从多个充电座候选位置中选择一个充电座候选位置作为充电座选定位置。
虽然机器人充电座发生多次移动，从而在环境地图中记录多个充电座候选位置，但是机器人充电座在被移动到合适的位置之后，一般不会再发生移动，所以记录到环境地图中的各个充电座候选位置中持续时长最长的充电座最有可能是机器人充电座所在的位置。另外，在生活中，一般物体都会被主人存放在特定的位置，所以机器人充电座一般都会被用户放在房间规定的位置来对机器人进行充电，即使偶尔发生移动，但是也会被放回原来的位置，因此，此位置在记录到环境地图中的持续时长一般是最长的。
具体地，规则三中根据持续时长，从多个充电座候选位置中选择一个充电座候选位置作为充电座选定位置的步骤具体包括：
从多个充电座候选位置中选择一个持续时长最长的充电座候选位置作为充电座选定位置。
进一步地，根据预设的充电座确定规则确定充电座选定位置还可以具体为：根据预设的充电座确定规则确定各个充电座候选位置的评价得分，将评价得分最高的充电座候选位置作为充电座选定位置。
具体地，当只有一种预设的充电座确定规则时，比如只有规则一时，根据各个充电座候选位置与充电起始位置之间的距离可以设置得分的高低，比如设置充电座候选位置与充电起始位置之间的距离小于0.5m的充电座候选位置的评价得分为5分，距离为0.5m～1m之间的充电座候选位置的评价得分为3分，距离大于1m的充电座候选位置的评价得分为1分。如果有充电座候选位置A，充电座候选位置B、充电座候选位置C三个候选位置，位置A与充电起始位置之间的距离为0.4m、位置B与充电起始位置之间的距离为1m、位置C与充电起始位置之间的距离为2m。从而可以确定位置A的评价得分为5分、位置B的评价得分为3分、位置C的评价得分为1分。从而将评价得分最高的充电座候选位置A作为充电座候选位置。
可选地，只有规则二时，可以根据各个充电座候选位置记录到环境地图中的起始时刻确定各个充电座候选位置的评价得分，将评价得分最高的充电座候选位置作为充电座选定位置。
可选地，只有规则三时，可以根据各个充电座候选位置记录到环境地图中的持续时长确定各个充电座候选位置的评价得分，将评价得分最高的充电座候选位置作为充电座选定位置。
进一步地，当预设的充电座确定规则包括多种时，分别针对每种充电座确定规则设置对应的权重，则上述根据预设的充电座确定规则确定各个充电座候选位置的评价得分的步骤具体包括：结合每种充电座确定规则所对应的权重确定各个充电座候选位置的评价得分。比如预设的充电座确定规则既有规则一又有规则二和规则三的时候，可以设置规则一、规则二、规则三的权重，然后结合规则一和规则二、规则三所对应的权重确定各个充电座候选位置的评价得分。图7示出了本发明一个实施例提供的示例性充电座的得分明细表。具体地，如图7所示，有充电座候选位置A、充电座候选位置B、充电座候选位置C，规则一对应的权重为60％、规则二对应的权重为30％、规则三对应的权重为10％。位置A按照规则一评价得分为5分、按照规则二评价得分为2分、按照规则三评价得分为1分。位置B按照规则一评价得分为4分、按照规则二评价得分为5分、按照规则三评价得分为3分。位置C按照规则一评价得分为3分、按照规则二评价得分为3分、按照规则三评价得分为4分。进而结合每种充电座确定规则所对应的权重确定充电座候选位置A的评价总分为3.7分，充电座候选位置B的评价总分为4.2分，充电座候选位置C的评价总分为2.5分，从而可以将评价总分最高的充电座候选位置B作为充电座候选位置。需要注意的是，图7所示的充电座候选位置A、充电座候选位置B、充电座候选位置C仅为示例性位置，规则一、规则二、规则三仅为示例性规则，可以为其中的两种规则或其中大于两种的规则，各个规则的权重设置也为示例性设置，在具体实施中，本领域人员可以根据实际情况设置各个规则的权重，在此不作限制。
步骤S509：控制机器人移动至充电座临近位置。
在步骤S508中确定充电座选定位置之后，控制机器人移动至该充电座选定位置。首先，控制机器人移动至充电座临近位置。其中，充电座邻近位置与充电座选定位置之间的距离小于预设距离。其中，预设距离可以是1m、2m、3m或者其它的距离，本领域人员可以自行设置。
步骤S5010：控制机器人在充电座临近位置处对充电座选定位置进行扫描。
具体的，控制所述机器人朝向第一方向旋转第一预设角度，并朝向第二方向旋转第二预设角度；其中，在旋转过程中对所述充电座选定位置进行扫描。其中，第一方向可以为逆时针方向、第二方向为顺时针方向或者第一方向为顺时针方向、第二方向为逆时针方向；又或者第一方向可以是左上方，第二方向为右上方等在此不作类述。为了扫描更加充分，第一预设角度可以设置为90度或180度、第二预设角度也可以为90度或180度，第一预设角度和第二预设角度还可以为其它角度数，在此不作限定。
步骤S5011：根据扫描结果判断充电座选定位置是否存在充电座。
若是，则执行步骤S5012；若否，则执行步骤S5013。
步骤S5012：控制机器人移动至充电座位置。
根据环境地图确定机器人的当前位置与机器人充电座之间的位置关系，根据位置关系规划充电路线，控制机器人沿充电路线向机器人充电座移动。具体地，确定出机器人充电座的位置之后，根据环境地图相对应的激光点云数据，确定机器人的当前位置坐标以及机器人充电座当前的位置坐标，从而判断出机器人的当前位置与机器人充电座之间的距离和方向关系。然后根据机器人的当前位置与机器人充电座当前位置之间的关系，比如距离和方向关系，规划出机器人如果要到达机器人充电座位置需要朝哪一个方向转动多少角度，并且规划出需要移动的距离，从而规划出充电路线，然后控制机器人沿充电路线向机器人充电座移动。
在控制机器人移动至充电座位置之后，再进一步地根据预设的区域设置规则确定特征区域相对于机器人充电座上设置的第一类触点的方位和/或距离。具体地，机器人根据预先设置的机器人充电座上的至少两个按照预设的区域设置规则设置的特征区域11的详细信息，比如如图4所示的第一区域111和第二区域112的具体的形状和尺寸以及第一区域111和第二区域112之间的间隔。然后根据预设的区域设置规则从而确定比如位于第一触点121上方的第一区域111距离第一触点121的第一距离、位于第二触点122上方的第二区域112距离第二触点122的第二距离、第一垂直边界线L1在水平方向上相对于第一触点121的第一偏移量d3、第二垂直边界线L2在水平方向上相对于第二触点122的第二偏移量d4等信息，从而根据第一距离、第二距离、第一偏移量d3、第二偏移量d4等信息确定机器人充电座上设置的第一类触点相对于机器人的方位和/或距离。
最后根据方位和/或距离，控制机器人移动至能够使设置在机器人上的第二类触点与第一类触点相互接触的位置并进行充电。
步骤S5013：根据环境地图中记录的充电座候选位置重新确定充电座选定位置。
如果在步骤S5011中根据扫描结果判断充电座选定位置没有存在充电座，则重复执行步骤S508～步骤S5013，从而根据环境地图中记录的充电座候选位置重新确定充电座选定位置。
根据本实施例提供的机器人的充电方法，首先获取与环境地图相对应的激光点云数据并提取激光点云数据所对应的空白区域，判断上述空白区域的规格和/或间距是否符合所述预设的区域设置规则，若是，则确定空白区域所对应的区域为所述特征区域。然后将特征区域所对应的位置确定为充电座候选位置，将充电座候选位置记录在环境地图中，当机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，查询环境地图中记录的充电座候选位置并且判断环境地图中记录的充电座候选位置是否为一个，若只有一个，则将该充电座候选位置确定为充电座选定位置，若为多个，则根据预设的充电座确定规则确定充电座选定位置，从而控制机器人移动至充电座临近位置。通过进一步控制机器人在充电座临近位置处对充电座选定位置进行扫描，根据扫描结果判断充电座选定位置是否存在充电座。若存在，直接控制机器人移动至充电座位置，若不存在，则根据环境地图中记录的充电座候选位置重新确定充电座选定位置，直至找到并移动到充电座的位置对其进行充电。根据本实施例的方法，能够使机器人即使在扫描到多个机器人充电座候选位置的情况下，也能准确地识别充电座的位置并准确地对其进行充电，稳定性和准确度高。
图8示出了本发明一个实施例提供的机器人的充电装置的功能框图。如图8所示，该装置包括：
记录模块801，适于当检测到符合预设的区域设置规则的特征区域时，将该特征区域所对应的位置确定为充电座候选位置，将所述充电座候选位置记录在环境地图中；
查询模块802，适于当机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，查询所述环境地图中记录的充电座候选位置；
充电模块803，适于根据所述环境地图中记录的充电座候选位置确定充电座选定位置，控制所述机器人移动至所述充电座选定位置进行充电。
可选地，所述充电模块803进一步适于：
当所述环境地图中记录的充电座候选位置为一个时，将该充电座候选位置确定为充电座选定位置；
当所述环境地图中记录的充电座候选位置大于一个时，根据预设的充电座确定规则确定充电座选定位置。
可选地，所述预设的充电座确定规则包括：
将机器人的剩余电量小于预设电量阈值时所对应的机器人位置确定为充电起始位置，分别计算各个充电座候选位置与所述充电起始位置之间的距离；
根据计算结果确定与所述充电起始位置之间的距离最近的充电座候选位置；
将该与所述充电起始位置之间的距离最近的充电座候选位置确定为充电座选定位置。
可选地，所述预设的充电座确定规则包括：
分别确定各个充电座候选位置记录到环境地图中的起始时刻和/或持续时长；
根据所述起始时刻和/或持续时长，从多个充电座候选位置中选择一个充电座候选位置作为充电座选定位置。
可选地，充电模块803进一步适于:从多个充电座候选位置中选择一个起始时刻最晚的充电座候选位置作为充电座选定位置；和/或，从多个充电座候选位置中选择一个持续时长最长的充电座候选位置作为充电座选定位置。
可选地，所述充电模块803进一步适于：根据预设的充电座确定规则确定各个充电座候选位置的评价得分，将评价得分最高的充电座候选位置作为充电座选定位置。
可选地，所述充电模块803进一步适于：结合每种充电座确定规则所对应的权重确定各个充电座候选位置的评价得分。
可选地，充电模块803进一步适于：控制所述机器人移动至充电座邻近位置，所述充电座邻近位置与充电座选定位置之间的距离小于预设距离；
控制所述机器人在所述充电座邻近位置处对所述充电座选定位置进行扫描，根据扫描结果判断充电座选定位置是否存在充电座；
若是，控制所述机器人移动至所述充电座；若否，根据所述环境地图中记录的充电座候选位置重新确定充电座选定位置。
可选地，充电模块803进一步适于：控制所述机器人朝向第一方向旋转第一预设角度，并朝向第二方向旋转第二预设角度；其中，在旋转过程中对所述充电座选定位置进行扫描。
可选地，记录模块801进一步适于：将所述充电座候选位置通过预设的充电座标识符记录在环境地图中。
可选地，所述特征区域为激光不可见区域，则记录模块进一步适于：获取与环境地图相对应的激光点云数据；
提取所述激光点云数据所对应的空白区域，判断所述空白区域的规格和/或间距是否符合所述预设的区域设置规则；
若是，则确定所述空白区域所对应的区域为所述特征区域。
可选地，所述特征区域的数量为至少两个，且所述预设的区域设置规则用于设定每个特征区域的规格以及两个特征区域之间的间距。
关于上述各个模块的具体结构和工作原理可参照方法实施例中相应步骤的描述，此处不再赘述。
本申请实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的机器人的充电方法。
图9示出了根据本发明实施例的一种电子设备的结构示意图，本发明具体实施例并不对电子设备的具体实现做限定。
如图9所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)902、通信接口(Communications Interface)904、存储器(memory)906、以及通信总线908。
其中：
处理器902、通信接口904、以及存储器906通过通信总线908完成相互间的通信。
通信接口904，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。
处理器902，用于执行程序910，具体可以执行上述机器人的充电方法实施例中的相关步骤。
具体地，程序910可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。
处理器902可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。电子设备包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个CPU；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC。
存储器906，用于存放程序910。存储器906可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
程序910具体可以用于使得处理器902执行以下操作：
当检测到符合预设的区域设置规则的特征区域时，将该特征区域所对应的位置确定为充电座候选位置，将所述充电座候选位置记录在环境地图中；
当机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，查询所述环境地图中记录的充电座候选位置；
根据所述环境地图中记录的充电座候选位置确定充电座选定位置，控制所述机器人移动至所述充电座选定位置进行充电。
在一种可选的方式中，程序910具体可以进一步用于使得处理器902执行以下操作：
当所述环境地图中记录的充电座候选位置为一个时，将该充电座候选位置确定为充电座选定位置；
当所述环境地图中记录的充电座候选位置大于一个时，根据预设的充电座确定规则确定充电座选定位置。
在一种可选的方式中，程序910具体可以进一步用于使得处理器902执行以下操作：所述预设的充电座确定规则包括：
将机器人的剩余电量小于预设电量阈值时所对应的机器人位置确定为充电起始位置，分别计算各个充电座候选位置与所述充电起始位置之间的距离；
根据计算结果确定与所述充电起始位置之间的距离最近的充电座候选位置；
将该与所述充电起始位置之间的距离最近的充电座候选位置确定为充电座选定位置。
在一种可选的方式中，程序910具体可以进一步用于使得处理器902执行以下操作：其中，所述预设的充电座确定规则包括：
分别确定各个充电座候选位置记录到环境地图中的起始时刻和/或持续时长；
根据所述起始时刻和/或持续时长，从多个充电座候选位置中选择一个充电座候选位置作为充电座选定位置。
在一种可选的方式中，程序910具体可以进一步用于使得处理器902执行以下操作：所述根据所述起始时刻和/或持续时长，从多个充电座候选位置中选择一个充电座候选位置作为充电座选定位置的步骤具体包括：
从多个充电座候选位置中选择一个起始时刻最晚的充电座候选位置作为充电座选定位置；和/或，从多个充电座候选位置中选择一个持续时长最长的充电座候选位置作为充电座选定位置。
在一种可选的方式中，程序910具体可以进一步用于使得处理器902执行以下操作：所述根据预设的充电座确定规则确定充电座选定位置的步骤具体包括：
根据预设的充电座确定规则确定各个充电座候选位置的评价得分，将评价得分最高的充电座候选位置作为充电座选定位置。
在一种可选的方式中，程序910具体可以进一步用于使得处理器902执行以下操作：当所述预设的充电座确定规则包括多种时，分别针对每种充电座确定规则设置对应的权重，则所述根据预设的充电座确定规则确定各个充电座候选位置的评价得分的步骤具体包括：
结合每种充电座确定规则所对应的权重确定各个充电座候选位置的评价得分。
在一种可选的方式中，程序910具体可以进一步用于使得处理器902执行以下操作：所述控制所述机器人移动至所述充电座选定位置进行充电的步骤具体包括：
控制所述机器人移动至充电座邻近位置，所述充电座邻近位置与充电座选定位置之间的距离小于预设距离；
控制所述机器人在所述充电座邻近位置处对所述充电座选定位置进行扫描，根据扫描结果判断充电座选定位置是否存在充电座；
若是，控制所述机器人移动至所述充电座；若否，根据所述环境地图中记录的充电座候选位置重新确定充电座选定位置。
在一种可选的方式中，程序910具体可以进一步用于使得处理器902执行以下操作：所述控制所述机器人对所述充电座选定位置进行扫描的步骤具体包括：
控制所述机器人朝向第一方向旋转第一预设角度，并朝向第二方向旋转第二预设角度；其中，在旋转过程中对所述充电座选定位置进行扫描。
在一种可选的方式中，程序910具体可以进一步用于使得处理器902执行以下操作：所述将所述充电座候选位置记录在环境地图中的步骤具体包括：
将所述充电座候选位置通过预设的充电座标识符记录在环境地图中。
在一种可选的方式中，程序910具体可以进一步用于使得处理器902执行以下操作：所述特征区域为激光不可见区域，则检测符合预设的区域设置规则的特征区域的步骤具体包括：
获取与环境地图相对应的激光点云数据；
提取所述激光点云数据所对应的空白区域，判断所述空白区域的规格和/或间距是否符合所述预设的区域设置规则；
若是，则确定所述空白区域所对应的区域为所述特征区域。
在一种可选的方式中，程序910具体可以进一步用于使得处理器902执行以下操作：所述特征区域的数量为至少两个，且所述预设的区域设置规则用于设定每个特征区域的规格以及两个特征区域之间的间距。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的机器人的充电装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
Claims (10)
1.一种机器人的充电方法，包括：
当检测到符合预设的区域设置规则的特征区域时，将该特征区域所对应的位置确定为充电座候选位置，将所述充电座候选位置记录在环境地图中；
当机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，查询所述环境地图中记录的充电座候选位置；
根据所述环境地图中记录的充电座候选位置确定充电座选定位置，控制所述机器人移动至所述充电座选定位置进行充电。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述环境地图中记录的充电座候选位置确定充电座选定位置的步骤具体包括：
当所述环境地图中记录的充电座候选位置为一个时，将该充电座候选位置确定为充电座选定位置；
当所述环境地图中记录的充电座候选位置大于一个时，根据预设的充电座确定规则确定充电座选定位置。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述预设的充电座确定规则包括：
将机器人的剩余电量小于预设电量阈值时所对应的机器人位置确定为充电起始位置，分别计算各个充电座候选位置与所述充电起始位置之间的距离；
根据计算结果确定与所述充电起始位置之间的距离最近的充电座候选位置；
将该与所述充电起始位置之间的距离最近的充电座候选位置确定为充电座选定位置。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述预设的充电座确定规则包括：
分别确定各个充电座候选位置记录到环境地图中的起始时刻和/或持续时长；
根据所述起始时刻和/或持续时长，从多个充电座候选位置中选择一个充电座候选位置作为充电座选定位置。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述根据所述起始时刻和/或持续时长，从多个充电座候选位置中选择一个充电座候选位置作为充电座选定位置的步骤具体包括：
从多个充电座候选位置中选择一个起始时刻最晚的充电座候选位置作为充电座选定位置；和/或，从多个充电座候选位置中选择一个持续时长最长的充电座候选位置作为充电座选定位置。
6.根据权利要求2-5任一所述的方法，其中，所述根据预设的充电座确定规则确定充电座选定位置的步骤具体包括：
根据预设的充电座确定规则确定各个充电座候选位置的评价得分，将评价得分最高的充电座候选位置作为充电座选定位置。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，当所述预设的充电座确定规则包括多种时，分别针对每种充电座确定规则设置对应的权重，则所述根据预设的充电座确定规则确定各个充电座候选位置的评价得分的步骤具体包括：
结合每种充电座确定规则所对应的权重确定各个充电座候选位置的评价得分。
8.一种机器人的充电装置，包括：
记录模块，适于当检测到符合预设的区域设置规则的特征区域时，将该特征区域所对应的位置确定为充电座候选位置，将所述充电座候选位置记录在环境地图中；
查询模块，适于当机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，查询所述环境地图中记录的充电座候选位置；
充电模块，适于根据所述环境地图中记录的充电座候选位置确定充电座选定位置，控制所述机器人移动至所述充电座选定位置进行充电。
9.一种电子设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的机器人的充电方法对应的操作。
10.一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如权利要求1-7中任一项所述的机器人的充电方法对应的操作。
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