CN109129472B

CN109129472B - 基于多充电桩的机器人位置校正方法和装置

Info

Publication number: CN109129472B
Application number: CN201810893279.9A
Authority: CN
Inventors: 支涛; 应甫臣
Original assignee: Beijing Yunji Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Yunji Technology Co Ltd
Priority date: 2018-08-07
Filing date: 2018-08-07
Publication date: 2021-12-21
Anticipated expiration: 2038-08-07
Also published as: CN109129472A

Abstract

本申请公开了一种基于多充电桩的机器人位置校正方法和装置。该基于多充电桩的机器人位置校正方法包括：当机器人在充电桩充电时，获取所述机器人与工作环境中每个充电桩的距离数据；根据所述距离数据确定出与所述机器人距离最近的充电桩，距离最近的充电桩即为当前充电桩；获取所述充电桩所在的位置；将所述位置作为所述机器人的当前位置。该基于多充电桩的机器人位置校正装置包括：充电桩识别模块、位置获取模块和机器人位置矫正模块。本申请解决了现有技术中在机器人把位置校正到充电桩的位置时，出现的把位置校正到错误的位置上的问题。

Description

基于多充电桩的机器人位置校正方法和装置

技术领域

本申请涉及机器人领域，具体而言，涉及一种基于多充电桩的机器人位置校正方法和一种基于多充电桩的机器人位置校正装置。

背景技术

随着机器人技术的发展，机器人的使用越来越普及，使用场景越来越多、越来越大。有的场景一个机器人足以应付，但是有的场景比较大，单个机器人不够使用，就需要多个机器人。

由于充电桩位置基本保持不变，充电桩不仅用于充电，还用于校正机器人的位置。传统的情况，有几个机器人就配几个充电桩，每个机器人对应一个充电桩，当机器人检测到在充电状态，机器人的位置校正到对应的充电桩的位置。假如任务中机器人出现故障或其它人为因素，机器人被人为故意推到其它充电桩上，机器人则把位置校正到错误的位置上，导致后续任务出错。

针对相关技术中机器人位置校正出现错误的问题，发明人提出了一种解决方案。

申请内容

本申请的主要目的在于提供一种基于多充电桩的机器人位置校正方法，以解决现有技术中在机器人则把位置校正到充电桩的位置时，出现的把位置校正到错误的位置上的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种基于多充电桩的机器人位置校正方法，该方法包括：当机器人在充电桩充电时，获取所述机器人与工作环境中每个充电桩的距离数据；根据所述距离数据确定出与所述机器人距离最近的充电桩；获取所述充电桩所在的位置；将所述位置作为所述机器人的当前位置。

进一步的，所述获取所述机器人与工作环境中每个充电桩的距离数据，包括：通过机器人上的UWB测距模块，测量出所述机器人与工作环境中每个充电桩内的UWB标签的距离数据，其中，不同的充电桩内设有不同的UWB标签。

进一步的，所述根据所述距离数据确定出与所述机器人距离最近的充电桩，包括：根据距离数据确定出与所述机器人距离最近的UWB标签；根据UWB标签与充电桩的对应关系，确定出与所述机器人距离最近的充电桩。

进一步的，所述获取所述充电桩所在的位置，包括：根据充电桩与地图上位置的对应关系，获取所述充电桩在地图上的位置。

进一步的，所述位置包括：充电桩在地图上的坐标，所述将所述位置作为所述机器人的当前位置，包括：将充电桩在地图上的坐标作为机器人的当前坐标。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种基于多充电桩的机器人位置校正装置，该装置包括：充电桩识别模块，用于当机器人在充电桩充电时，识别出当前充电桩；位置获取模块，用于获取所述当前充电桩在工作环境中的位置；机器人位置矫正模块，用于将机器人的当前位置校正为当前充电桩的位置。

进一步的，所述充电桩识别模块包括：距离获取模块，用于获取机器人与工作环境中每个充电桩的距离数据；充电桩确定模块，用于根据所述距离数据确定出与所述机器人距离最近的充电桩。

进一步的，所述距离获取模块包括：设置在充电桩上的UWB标签和设置在机器人上的UWB测距模块，其中：所述UWB测距模块，用于检测与所述UWB标签之间的距离。

进一步的，不同的充电桩内设有不同的UWB标签。

进一步的，所述位置获取模块，还用于获取所述当前充电桩在地图上的坐标；所述机器人位置矫正模块，还用于将机器人的当前坐标校正为当前充电桩在地图上的坐标。

在本申请实施例中，采用距离测量的方式，通过当机器人在充电桩充电时，测量出机器人与工作环境中每个充电桩的距离，判断出离机器人最近的充电桩，而距离最近的充电桩即为当前充电桩，进而把机器人的当前位置校正为当前充电桩的位置，实现了在充电时能准确的把机器人的位置校正为当前充电桩位置的技术效果，进而解决了现有技术中在机器人则把位置校正到充电桩的位置时，出现的把位置校正到错误的位置上的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是第一实施例基于多充电桩的机器人位置矫正方法流程示意图；

图2是第二实施例基于多充电桩的机器人位置矫正方法流程示意图；

图3是第一实施例基于多充电桩的机器人位置矫正装置的结构图；

图4是第二实施例基于多充电桩的机器人位置矫正装置的结构图；

图5是实施例距离获取模块的结构图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，该基于多充电桩的机器人位置校正方法包括步骤S101至步骤S104。

步骤S101，当机器人在充电桩充电时，获取所述机器人与工作环境中每个充电桩的距离数据。在本步骤中，当机器人自动前往充电桩充电，或人为把机器人推到某一充电桩进行充电时，检测出该机器人与地图中每个充电桩的距离，在本申请中，该距离可以为实际中的距离，也可以为机器人地图上的距离，在本实施例中该距离为实际中机器人与每个充电桩的直线距离。在本申请中距离数据的获取方法包括：超声波测距、激光测距、地图上计算位置坐标的距离、UWB测距等方法。

步骤S102，根据所述距离数据确定出与所述机器人距离最近的充电桩。在本步骤中，通过上述步骤S101得到的机器人与每个充电桩的距离数据，可以确定出与机器人距离最近的充电桩，而该距离最近的充电桩即为机器人当前充电的充电桩。

本申请通过检测机器人与各充电桩之间的距离，来确定出机器人当前充电的充电桩，避免了机器人由于出现故障或其它人为因素，机器人被人为故意推到其它充电桩上，导致在位置校正时机器人则把位置校正到错误的位置上，导进而致后续任务出错的问题。

步骤S103，获取所述充电桩所在的位置。在本步骤中，根据在工作环境中充电桩与地图上位置的对应关系，获取所述充电桩在地图上的位置。在本实施例中，工作环境中每个充电桩的位置信息都存储在机器人的存储空间中，在需要时可以直接调取数据。

步骤S104，将所述位置作为所述机器人的当前位置。在本步骤中，根据当前充电的充电桩的位置信息对机器人的当前位置进行校正，当机器人的当前位置与充电桩的位置不一致时，将充电桩的位置作为机器人的当前位置。

从以上的描述中，可以看出，本申请通过机器人与各充电桩之间的距离，来确定出机器人当前充电的充电桩，进而根据当前充电的充电桩的位置信息对机器人的当前位置进行校正，实现了在充电时能准确的把机器人的位置校正为当前充电桩位置的技术效果，也解决了现有技术中在机器人则把位置校正到充电桩的位置时，出现的把位置校正到错误的位置上的问题。

图2为本申请的另一实施例，如图2所述的实施例的基于多充电桩的机器人位置校正方法包括步骤S201至步骤S205。

步骤S201，通过机器人上的UWB测距模块，测量出所述机器人与工作环境中每个充电桩内的UWB标签的距离数据。在本步骤中，当机器人在充电桩上进行充电时，通过UWB测距技术检测出该机器人与工作环境中每个机器人的距离数据。UWB(Ultra Wideband超宽带)是一种无载波通信技术，是一种利用亚纳秒级超窄脉冲来做近距离精确室内定位的技术，可以用于室内机器人的定位和测距。在本申请中，每个机器人上都设置有UWB测距模块，同时每个充电桩上都设置有UWB标签，通过UWB测距模块检测与UWB标签之间的距离，可以测量出机器人与充电桩的直线距离。在本申请中不同的充电桩上的UWB标签也不相同，便于充电桩的识别。在本步骤中，当机器人在充电桩充电时，依次测量与各充电桩的UWB标签的距离。

步骤S202，根据距离数据确定出与所述机器人距离最近的UWB标签。在本步骤中，通过上述步骤S201中，机器人测量得到的与各充电桩的UWB标签的距离，确定出与机器人距离最近的UWB标签。

步骤S203，根据UWB标签与充电桩的对应关系，确定出与所述机器人距离最近的充电桩。在本步骤中，由于每个充电桩上的UWB标签均不相同，可以根据UWB标签与充电桩之间的对应关系，确定出与机器人距离最近的UWB标签对应的充电桩，进而确定出与机器人距离最近的充电桩，而与机器人距离最近的充电桩即为机器人当前充电的充电桩。

步骤S204，获取所述充电桩在地图上的坐标。在本步骤中，根据每个充电桩与地图上坐标的对应关系，确定出当前充电桩在地图上的坐标。在本申请的一可选实施例中，每个充电桩在地图上的坐标都存储在机器人的存储空间中，在需要时，可以从机器人的存储空间中之间提取该充电桩在地图上的坐标信息。

步骤S205，将机器人的当前坐标校正为该充电桩在地图上的坐标。在本步骤中，根据当前充电的充电桩的坐标信息对机器人的当前位置坐标进行校正，当机器人当前在地图上的坐标与充电桩的地图坐标不一致时，将该充电桩的地图坐标作为机器人的当前坐标。

本申请采用UWB技术实现机器人与充电桩之间的测距，UWB测距稳定性较好，且精度较高，测量精度可达到0.1米。此外，UWB抗干扰性能强，传输速率高，系统容量大发送功率非常小。UWB系统发射功率非常小，通信设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长系统电源工作时间。而且，发射功率小，其电磁波辐射对人体的影响也会很小，应用面就广。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

根据本申请实施例，还提供了一种用于实施上述基于多充电桩的机器人位置校正方法的机器人位置校正装置，如图3所示，该装置包括：充电桩识别模块1、位置获取模块2和机器人位置矫正模块3，其中：

充电桩识别模块1，用于当机器人在充电桩充电时，识别出机器人当前充电的充电桩，其中，识别出机器人当前充电的充电桩的具体方法可以通过图1或图2实施例的基于多充电桩的机器人位置校正方法来实现；

位置获取模块2，用于获取所述当前充电桩在工作环境中的位置信息，在本申请的一可选实施例中，充电桩的位置信息可以为充电桩在地图上的坐标；

机器人位置矫正模块3，用于将机器人的当前位置校正为当前充电桩的位置，在本申请的一可选实施例中，机器人位置矫正模块3，用于将机器人的当前坐标校正为当前充电桩在地图上的坐标。

图4为本申请另一实施例的基于多充电桩的机器人位置校正装置的结构图，如图4所示，上述充电桩识别模块1包括：距离获取模块4和充电桩确定模块5，其中：

距离获取模块4，用于获取机器人与工作环境中每个充电桩的距离数据，在本申请中距离数据的获取方法可以包括：超声波测距、激光测距、地图上计算位置坐标的距离、UWB测距等方法；

充电桩确定模块5，用于根据所述距离数据确定出与所述机器人距离最近的充电桩。

如图5所示，上述距离获取模块4具体包括：UWB标签7和UWB测距模块6，其中，每个机器人上都设置有UWB测距模块6，同时每个充电桩上都设置有UWB标签7，通过UWB测距模块6检测与UWB标签7之间的距离，可以测量出机器人与充电桩的直线距离。在本申请中不同的充电桩上的UWB标签7也不相同，便于识别充电桩。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种基于多充电桩的机器人位置校正方法，其特征在于，包括：

当机器人在充电桩充电时，获取所述机器人与工作环境中每个充电桩的距离数据；

根据所述距离数据确定出与所述机器人距离最近的充电桩；

获取所述充电桩所在的位置；

将所述位置作为所述机器人的当前位置；

其中，将所述位置作为所述机器人的当前位置，包括：

根据当前充电的充电桩的位置信息对机器人的当前位置进行校正，当机器人的当前位置与充电桩的位置不一致时，将充电桩的位置作为机器人的当前位置。

2.根据权利要求1所述的基于多充电桩的机器人位置校正方法，其特征在于，所述获取所述机器人与工作环境中每个充电桩的距离数据，包括：

通过机器人上的UWB测距模块，测量出所述机器人与工作环境中每个充电桩内的UWB标签的距离数据，其中，不同的充电桩内设有不同的UWB标签。

3.根据权利要求2所述的基于多充电桩的机器人位置校正方法，其特征在于，所述根据所述距离数据确定出与所述机器人距离最近的充电桩，包括：

根据距离数据确定出与所述机器人距离最近的UWB标签；

根据UWB标签与充电桩的对应关系，确定出与所述机器人距离最近的充电桩。

4.根据权利要求1所述的基于多充电桩的机器人位置校正方法，其特征在于，所述获取所述充电桩所在的位置，包括：

根据充电桩与地图上位置的对应关系，获取所述充电桩在地图上的位置。

5.根据权利要求1所述的基于多充电桩的机器人位置校正方法，其特征在于，所述位置包括：充电桩在地图上的坐标，

所述将所述位置作为所述机器人的当前位置，包括：

将充电桩在地图上的坐标作为机器人的当前坐标。

6.一种基于多充电桩的机器人位置校正装置，其特征在于，包括：

充电桩识别模块，用于当机器人在充电桩充电时，识别出当前充电桩；

位置获取模块，用于获取所述当前充电桩在工作环境中的位置；

机器人位置矫正模块，用于将机器人的当前位置校正为当前充电桩的位置；

其中，将所述位置作为所述机器人的当前位置，包括：

7.根据权利要求6所述的基于多充电桩的机器人位置校正装置，其特征在于，所述充电桩识别模块包括：

距离获取模块，用于获取机器人与工作环境中每个充电桩的距离数据；

充电桩确定模块，用于根据所述距离数据确定出与所述机器人距离最近的充电桩。

8.根据权利要求7所述的基于多充电桩的机器人位置校正装置，其特征在于，所述距离获取模块包括：设置在充电桩上的UWB标签和设置在机器人上的UWB测距模块，其中：所述UWB测距模块，用于检测与所述UWB标签之间的距离。

9.根据权利要求8所述的基于多充电桩的机器人位置校正装置，其特征在于，不同的充电桩内设有不同的UWB标签。

10.根据权利要求6所述的基于多充电桩的机器人位置校正装置，其特征在于，

所述位置获取模块，还用于获取所述当前充电桩在地图上的坐标；

所述机器人位置矫正模块，还用于将机器人的当前坐标校正为当前充电桩在地图上的坐标。