CN109623816A - 一种机器人回充方法、装置、存储介质及机器人 - Google Patents

一种机器人回充方法、装置、存储介质及机器人 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种机器人回充方法、装置、存储介质及机器人，该方法包括：控制机器人到达充电起始点；控制机器人在所述充电起始点旋转并扫描周围环境，当扫描到与预存的目标图像匹配的标识图像时，取机器人当前方向为回充方向；控制机器人沿所述回充方向接近所述充电桩，直至机器人的充电接口对接所述充电桩的电源接口。本发明提供了一种机器人回充方法，通过设置标识图像以便于机器人确定充电桩的方位，并能够快捷地对准充电桩，从而节约了机器人寻找充电桩的时间。

Description

一种机器人回充方法、装置、存储介质及机器人
技术领域
本发明涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种机器人回充方法、装置、存储介质及机器人。
背景技术
随着科学技术的发展，目前智能机器人已被广泛应用于社会的生产和生活中，为各行业的发展以及人们的生活带来便利。例如，目前最常见的机器人有银行大堂机器人、送餐机器人以及导购机器人等，它们能够代替人工处理重复性动作。
由于这些机器人大都包括触控屏、语音交互以及行走驱动等功能，耗电量巨大，尤其是当工作时长远大于待机时长时，有可能续航时间不足以支撑一个时段的动作时间。因此，亟需一种能够实现智能机器人自动充电的技术，以解决目前智能机器人的充电问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种机器人回充方法、装置、存储介质及机器人，以解决现有技术中智能机器人自动充电的问题。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：
一种机器人回充方法，包括：
控制机器人到达充电起始点；
控制机器人在所述充电起始点旋转并扫描周围环境，当扫描到与预存的目标图像匹配的标识图像时，取机器人当前方向为回充方向；以及
控制机器人沿所述回充方向接近所述充电桩，直至机器人的充电接口对接所述充电桩的电源接口。
可选的，所述步骤：控制机器人沿所述回充方向接近所述充电桩，直至机器人的充电接口对接所述充电桩的电源接口，包括：
控制机器人以第一速度沿所述回充方向接近所述充电桩，并实时检测机器人与所述充电桩之间的距离；当所述机器人与所述充电桩之间的距离等于或小于预设距离时，机器人以第二速度沿所述回充方向接近所述充电桩，直至机器人的充电接口对接所述充电桩的电源接口。
可选的，还包括：
检测机器人的当前电压是否稳定；若电压稳定，则继续充电；若电压不稳定，则启动修复动作，并返回步骤：控制机器人到达充电起始点；
所述修复动作包括：
控制机器人倒退一段预设距离，使机器人的充电接口与所述充电桩的电源接口分离。
可选的，所述步骤：控制机器人沿所述回充方向接近所述充电桩，直至机器人的充电接口对接所述充电桩的电源接口，还包括：
在所述机器人沿所述回充方向接近所述充电桩的过程中，以跟踪时间间隔跟踪扫描标识图像；若机器人对标识图像的跟踪扫描出现方向偏差，则控制机器人旋转以消除当前的方向偏差。
可选的，所述步骤：在所述机器人沿所述回充方向接近所述充电桩的过程中，以跟踪时间间隔跟踪扫描标识图像，包括：
当机器人丢失对标识图像的跟踪时：在超时时长内，机器人原地待命，并在对标识图像的跟踪扫描恢复时继续接近充电桩；若超过超时时长，则返回步骤：控制机器人到达充电起始点。
可选的，所述标识图像包括至少两个特定图形，所述充电起始点与所述充电桩之间的距离为3m。
本发明还提供了一种机器人回充装置，包括：
机器人控制系统，用于控制机器人执行各个动作；
存储模块，电连接所述机器人控制系统，用于预存目标图像；
底盘驱动模块，电连接所述机器人控制系统，用于控制机器人到达位于充电桩附近的充电起始点，在机器人扫描周围环境时控制机器人旋转，以及控制机器人沿回充方向接近所述充电桩；
定位导航模块，电连接所述底盘驱动模块，用于确定所述回充方向；
摄像头模块，电连接所述机器人控制系统，用于扫描周围环境；
比对模块，电连接所述摄像头模块和存储模块，用于将所述摄像头模块扫描的图像与所述目标图像比对。
可选的，所述机器人回充装置还包括：
速度控制模块，用于控制机器人以第一速度/第二速度沿回充方向接近所述充电桩；
感应模块，用于实时检测机器人与所述充电桩之间的距离。
可选的，所述机器人回充装置还包括电压检测模块，用于在机器人的充电接口与所述充电桩的电源接口对接时，检测当前电压是否稳定；
所述底盘驱动模块还用于驱动机器人倒退一段预设距离，使机器人的充电接口与所述充电桩的电源接口分离。
可选的，所述机器人回充装置还包括计时单元，用于预设跟踪时间间隔，使所述机器人沿所述回充方向接近所述充电桩的过程中，以跟踪时间间隔跟踪扫描标识图像；
所述底盘驱动模块还用于：
机器人对标识图像的扫描出现方向偏差时，驱动机器人旋转以消除当前的方向偏差。
可选的，所述计时单元还用于预设超时时长；
在机器人以跟踪时间间隔跟踪扫描标识图像的过程中，当机器人丢失对标识图像的跟踪时：在超时时长内，机器人原地待命，并在对标识图像的跟踪扫描恢复时继续接近充电桩；若超过超时时长，则控制机器人到达位于充电桩附近的充电起始点。
本发明提供了一种存储介质，所述存储介质存储有多条指令，所述指令适于处理器进行加载，以执行如上所述的机器人回充方法中的步骤。
本发明还提供了一种机器人，包括如上所述的机器人回充装置。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种机器人回充方法、装置、存储介质及机器人，通过设置标识图像以便于机器人确定充电桩的方位，并能够快捷地对准充电桩，从而节约了机器人寻找充电桩的时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的一种机器人回充方法的流程图；
图2为本发明提供的一种机器人回充装置的结构示意图。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅附图1，为本发明实施例一提供的一种机器人回充方法，包括：
S1、控制机器人到达充电起始点。
该充电起始点与充电桩之间的距离为3m。
S2、控制机器人在所述充电起始点旋转并扫描周围环境，当扫描到与预存的目标图像匹配的标识图像时，取机器人当前方向为回充方向。
预先在充电桩上设置标识图像，并在机器人的存储模块中预存标识图像。其中，该标识图像包括至少两个特定的图像，图像的形状不限，图像的大小只需在便于机器人扫描的大小范围内即可。
该步骤中，控制机器人在充电起始点旋转并扫描周围环境，以寻找标识图像，并通过扫描该标识图像确定充电桩的位置。当机器人稳定扫描到该标识图像中的两个或以上的特定图形时，当前机器人的充电接口对准充电桩的电源接口，因此取机器人当前方向为回充方向。
具体地，在本发明实施例中，该标识图像包括两个特定图形。
S3、控制机器人沿回充方向接近充电桩，直至机器人的充电接口对接充电桩的电源接口。
其中，该步骤具体包括如下步骤，在实际运作中，各步骤均同时进行。
1)控制机器人以第一速度沿所述回充方向接近所述充电桩，并实时检测机器人与所述充电桩之间的距离；当所述机器人与所述充电桩之间的距离等于或小于预设距离时，机器人以第二速度沿所述回充方向接近所述充电桩。
在该步骤中，首先控制机器人以第一速度沿回充方向接近充电桩，并实时检测机器人与充电桩之间的距离；具体地，该第一速度为0.15m/s，预设距离为0.3m。
当机器人与充电桩之间的距离等于或小于预设距离时，机器人以第二速度沿回充方向接近充电桩，直至机器人的充电接口对接充电桩的电源接口；具体地，该第二速度为0.1m/s。
当机器人与充电桩之间的距离较近时，为了降低因速度过快导致的碰撞损坏风险，此时将机器人的速度从0.15m/s降低至0.1m/s，以避免上述风险。此外，此时机器人以较低的速度移动，为继续微调角度以对准充电桩提供了较长的调整时间，从而带来更佳的容错率。
2)在所述机器人沿所述回充方向接近所述充电桩的过程中，以跟踪时间间隔跟踪扫描标识图像；若机器人对标识图像的跟踪扫描出现方向偏差，则控制机器人旋转以消除当前的方向偏差。
在所述机器人沿所述回充方向接近所述充电桩的过程中，以跟踪时间间隔扫描标识图像，如果出现偏差，则自动微调机器人运动方向，使机器人当前方向与回充方向重合。从而不断的修正角度，以避免因机器人的运动可能带来的对接偏差，进而减小机器人与充电柱对接时接口的位置误差。
具体地，该跟踪时间间隔为2s。
3)当机器人丢失对标识图像的跟踪时：在超时时长内，机器人原地待命，并在对标识图像的跟踪扫描恢复时继续接近充电桩；若超过超时时长，则返回步骤S1；
所述超时时长为3s。
由于在机器人接近充电桩时，可能会由于图像被来往人员的走动而被遮挡，当标识图像跟踪丢失时，若机器人继续移动，则有可能偏离原本的行进路线，因此需要机器人暂时原地待命，直至重新恢复对标识图像的跟踪扫描时，再重新继续接近充电桩。
S4、检测机器人的当前电压是否稳定；若电压稳定，则继续充电；若电压不稳定，则启动修复动作，并返回步骤S1。
在本实施例中，机器人每一次充电之前都需要检测当前电压是否稳定，以避免在不稳定的电压下充电导致的机器人损坏以及安全隐患问题。
其中，修复动作包括：控制机器人倒退一段预设距离，使机器人的充电接口与充电桩的电源接口分离。在本实施例中，该预设距离为2～5cm，具体数值可根据机器人的充电接口以及充电桩的电源接口而定。
若机器人在与充电桩的对接状态下直接返回步骤S102，即直接返回充电起始点，此时若机器人作出旋转或其他动作有可能会导致硬件损坏，设置该修复动作的目的在于避免产生硬件损坏。
本发明实施例还提供一种存储介质，该存储介质存储有多条指令，该多条指令适于处理器进行加载，以执行上述任一项步骤。
实施例二
请参阅附图2，为本发明实施例二提供的一种机器人回充系统的结构示意图，该系统适用于执行本发明实施例一提供的机器人回充方法。该系统具体包含如下模块：
电源模块21以及电连接该电源模块21的机器人控制系统22，还包括与机器人控制系统22电连接的存储模块23、底盘驱动模块24、摄像头模块25、比对模块26、速度控制模块27、感应模块28、电压检测模块29以及计时单元210。
具体地，机器人控制系统22用于控制机器人执行各个动作，以完成机器人的回充。存储模块23用于预存目标图像，该目标图像与预先在充电桩上设置的标识图像相匹配。其中，该标识图像包括两个特定的图像，图像的形状不限，图像的大小只需在便于机器人扫描的大小范围内即可。
底盘驱动模块24，在机器人扫描周围环境时控制机器人旋转，以及控制机器人沿回充方向接近所述充电桩，以及在启动回充程序时以及回充不成功时控制机器人移动至位于充电桩附近的充电起始点。其中，该底盘驱动模块24上电连接有一定位导航模块，该定位导航模块用于实现对回充方向的确定。
其中，回充不成功包括两种情况，即在机器人向充电桩移动的过程中丢失对标识图像的跟踪且超过超时时长，以及当机器人与充电桩对接时检测到的电压不稳定，均会启动底盘驱动模块24驱动机器人回到初始起点。
具体地，当机器人与充电桩对接时检测到的电压不稳定时，该底盘驱动模块24驱动机器人倒退一段预设距离，使机器人的充电接口与所述充电桩的电源接口分离，而后再控制机器人移动至位于充电桩附近的充电起始点，以避免造成硬件损坏。
当机器人对标识图像的扫描出现方向偏差时，底盘驱动模块24驱动机器人旋转以消除当前的方向偏差。
摄像头模块25，电连接所述机器人控制系统22，用于扫描周围环境。
比对模块26，电连接所述摄像头模块25和存储模块23，用于将所述摄像头模块25扫描的图像与所述目标图像比对；当比对成功时，取当前机器人的方向为回充方向。
速度控制模块27，电连接所述机器人控制系统22，用于在机器人与充电柱之间的距离大于0.3m时，控制机器人以第一速度沿回充方向接近所述充电桩；并在在机器人与充电柱之间的距离大于0.3m时，控制机器人以第二速度沿回充方向接近所述充电桩。
感应模块28，电连接所述机器人控制系统22，用于实时检测机器人与所述充电桩之间的距离。
电压检测模块29，电连接所述机器人控制系统22，用于在机器人的充电接口与所述充电桩的电源接口对接时，检测当前电压是否稳定。
计时单元210，用于预设跟踪时间间隔，使所述机器人沿所述回充方向接近所述充电桩的过程中，以跟踪时间间隔跟踪扫描标识图像；还用于预设超时时长。
在机器人以跟踪时间间隔跟踪扫描标识图像的过程中，当机器人丢失对标识图像的跟踪时：在超时时长内，机器人原地待命，并在对标识图像的跟踪扫描恢复时继续接近充电桩；若超过超时时长，则控制机器人到达位于充电桩附近的充电起始点。
本发明实施例提供的技术方案，通过设置标识图像以便于机器人确定充电桩的方位，并能够快捷地对准充电桩，从而节约了机器人寻找充电桩的时间。此外，通过增加检测当前电压的环节，能够避免因电压不稳造成机器人损坏等问题，从而提高了机器人充电的安全性。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种机器人回充方法，其特征在于，包括：
控制机器人到达充电起始点；
控制机器人在所述充电起始点旋转并扫描周围环境，当扫描到与预存的目标图像匹配的标识图像时，取机器人当前方向为回充方向；以及
控制机器人沿所述回充方向接近所述充电桩，直至机器人的充电接口对接所述充电桩的电源接口。
2.根据权利要求1所述的机器人回充方法，其特征在于，所述步骤：控制机器人沿所述回充方向接近所述充电桩，直至机器人的充电接口对接所述充电桩的电源接口，包括：
控制机器人以第一速度沿所述回充方向接近所述充电桩，并实时检测机器人与所述充电桩之间的距离；当所述机器人与所述充电桩之间的距离等于或小于预设距离时，机器人以第二速度沿所述回充方向接近所述充电桩，直至机器人的充电接口对接所述充电桩的电源接口。
3.根据权利要求1所述的机器人回充方法，其特征在于，还包括：
检测机器人的当前电压是否稳定；若电压稳定，则继续充电；若电压不稳定，则启动修复动作，并返回步骤：控制机器人到达充电起始点；
所述修复动作包括：
控制机器人倒退一段预设距离，使机器人的充电接口与所述充电桩的电源接口分离。
4.根据权利要求1或2所述的机器人回充方法，其特征在于，所述步骤：控制机器人沿所述回充方向接近所述充电桩，直至机器人的充电接口对接所述充电桩的电源接口，还包括：
在所述机器人沿所述回充方向接近所述充电桩的过程中，以跟踪时间间隔跟踪扫描标识图像；若机器人对标识图像的跟踪扫描出现方向偏差，则控制机器人旋转以消除当前的方向偏差。
5.根据权利要求4所述的机器人回充方法，其特征在于，所述步骤：在所述机器人沿所述回充方向接近所述充电桩的过程中，以跟踪时间间隔跟踪扫描标识图像，包括：
当机器人丢失对标识图像的跟踪时：在超时时长内，机器人原地待命，并在对标识图像的跟踪扫描恢复时继续接近充电桩；若超过超时时长，则返回步骤：控制机器人到达充电起始点。
6.根据权利要求1所述的机器人回充方法，其特征在于，所述标识图像包括至少两个特定图形，所述充电起始点与所述充电桩之间的距离为3m。
7.一种机器人回充装置，其特征在于，包括：
机器人控制系统，用于控制机器人执行各个动作；
存储模块，电连接所述机器人控制系统，用于预存目标图像；
底盘驱动模块，电连接所述机器人控制系统，用于控制机器人到达位于充电桩附近的充电起始点，在机器人扫描周围环境时控制机器人旋转，以及控制机器人沿回充方向接近所述充电桩；
定位导航模块，电连接所述底盘驱动模块，用于确定所述回充方向；
摄像头模块，电连接所述机器人控制系统，用于扫描周围环境；
比对模块，电连接所述摄像头模块和存储模块，用于将所述摄像头模块扫描的图像与所述目标图像比对。
8.根据权利要求7所述的机器人回充装置，其特征在于，还包括：
速度控制模块，用于控制机器人以第一速度/第二速度沿回充方向接近所述充电桩；
感应模块，用于实时检测机器人与所述充电桩之间的距离。
9.根据权利要求7所述的机器人回充装置，其特征在于，还包括电压检测模块，用于在机器人的充电接口与所述充电桩的电源接口对接时，检测当前电压是否稳定；
所述底盘驱动模块还用于驱动机器人倒退一段预设距离，使机器人的充电接口与所述充电桩的电源接口分离。
10.根据权利要求7所述的机器人回充装置，其特征在于，还包括计时单元，用于预设跟踪时间间隔，使所述机器人沿所述回充方向接近所述充电桩的过程中，以跟踪时间间隔跟踪扫描标识图像；
所述底盘驱动模块还用于：
机器人对标识图像的扫描出现方向偏差时，驱动机器人旋转以消除当前的方向偏差。
11.根据权利要求10所述的机器人回充装置，其特征在于，所述计时单元还用于预设超时时长；
在机器人以跟踪时间间隔跟踪扫描标识图像的过程中，当机器人丢失对标识图像的跟踪时：在超时时长内，机器人原地待命，并在对标识图像的跟踪扫描恢复时继续接近充电桩；若超过超时时长，则控制机器人到达位于充电桩附近的充电起始点。
12.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有多条指令，所述指令适于处理器进行加载，以执行权利要求1至6任一项所述的机器人回充方法中的步骤。
13.一种机器人，其特征在于，包括如权利要求7至11任一项所述的机器人回充装置。
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