CN109648602A - 自动充电方法、装置及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动充电技术领域，提供了一种自动充电方法、装置及终端设备。所述方法包括：获取机器人当前的地理位置；获取目标预设充电桩的地理位置及所述目标预设充电桩的几何信息；根据所述目标预设充电桩的地理位置，将机器人导航至所述目标预设充电桩的对位点，所述对位点用于表示将所述机器人进行位姿调整的位置；在所述对位点处获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度；对机器人进行位姿调整，完成机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作；指示所述机器人按照位置对准后的角度直线移动至所述目标预设充电桩，以使得所述机器人的充电接口与所述目标预设充电桩的电源接口连接，对所述机器人进行充电。
Description
技术领域
本发明涉及自动充电技术领域，具体涉及一种自动充电方法、装置及终端设备。
背景技术
目前，已有越来越多的机器人产品被应用于生活服务领域。在这些机器人产品中，很大一部分是使用充电电池作为动力源。在充电电池的电量不足或达到充电条件需要充电时，需要用户将充电电池与外部电源连接，完成充电。这不仅会增加用户的工作量，而且，没有实现生活服务的真正自动化和智能化，从而影响机器人工作效率。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种自动充电方法、装置及终端设备，以解决现有技术中机器人无法自动充电，增加用户的工作量，同时无法实现生活服务的真正自动化和智能化，从而影响机器人工作效率的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种自动充电方法，包括：
获取机器人当前的地理位置；
根据所述机器人当前的地理位置，获取目标预设充电桩的地理位置及所述目标预设充电桩的几何信息，所述目标预设充电桩为与所述机器人距离最短路径的预设充电桩，所述几何信息用于表示所述目标预设充电桩的形状；
根据所述目标预设充电桩的地理位置，将机器人导航至所述目标预设充电桩的对位点，所述对位点用于表示将所述机器人进行位姿调整的位置；
根据所述几何信息，在所述对位点处获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度；
根据所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，对机器人进行位姿调整，完成机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作；
指示所述机器人按照位置对准后的角度直线移动至所述目标预设充电桩，以使得所述机器人的充电接口与所述目标预设充电桩的电源接口连接，对所述机器人进行充电。
本发明实施例的第二方面提供了一种自动充电装置，包括：
定位模块，用于获取机器人当前的地理位置；
充电桩信息获取模块，用于根据所述机器人当前的地理位置，获取目标预设充电桩的地理位置及所述目标预设充电桩的几何信息，所述目标预设充电桩为与所述机器人距离最短路径的预设充电桩，所述几何信息用于表示所述目标预设充电桩的形状；
导航模块，用于根据所述目标预设充电桩的地理位置，将机器人导航至所述目标预设充电桩的对位点，所述对位点用于表示将所述机器人进行位姿调整的位置；
充电桩识别模块，用于根据所述几何信息，在所述对位点处获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度；
位姿调整模块，用于根据所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，对机器人进行位姿调整，完成机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作；
对位模块，用于指示所述机器人按照位置对准后的角度直线移动至所述目标预设充电桩，以使得所述机器人的充电接口与所述目标预设充电桩的电源接口连接，对所述机器人进行充电。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现上述任一所述自动充电方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现上述任一所述自动充电方法的步骤。
本发明实施例采用的技术方案与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例通过获取与所述机器人距离最短路径的目标预设充电桩的地理位置，将机器人导航至所述目标预设充电桩进行对准的位置，开始进行位置对接，首先通过获取目标预设充电桩的几何信息，根据所述几何信息在所述对位点处获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，对机器人进行位姿调整，直至完成机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作，自动停止调整，再通过指示所述机器人按照位置对准后的角度直线移动至所述目标预设充电桩，将机器人与所述目标预设充电桩进行连接充电，实现了机器人的自动充电，无需用户对机器人进行手动充电，减少了用户的工作量，同时实现生活服务的真正自动化和智能化，进而能够提高机器人工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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他的附图。
图1为本发明实施例中一种自动充电方法的一个实施例示意流程图；
图2为本发明实施例中一种自动充电方法的另一个实施例示意流程图；
图3为本发明实施例中在所述对位点处获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度的示意流程图；
图4为本发明实施例中从所述点云数据中获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度的示意流程图；
图5为本发明实施例中对机器人进行位姿调整，完成机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作的示意流程图；
图6为本发明实施例中一种自动充电装置的一个实施例结构图；
图7为本发明实施例中一种终端设备的示意框图。
具体实施方式
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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，图1为本发明实施例中一种自动充电方法的一个实施例示意流程图，所述自动充电方法，可以包括：
步骤S101，获取机器人当前的地理位置。
本实施例中，当检测到机器人需要充电时，通过机器人本身的定位系统，从本地地图中获取机器人当前的地理位置，还可以通过机器人的多个传感器获取机器人当前所处地理位置的环境信息，这里环境信息可以包括周围事物的轮廓信息，从本地地图中获取与环境信息相符的地理位置，该地理位置为机器人当前的地理位置。
步骤S102，根据所述机器人当前的地理位置，获取目标预设充电桩的地理位置及所述目标预设充电桩的几何信息，所述目标预设充电桩为与所述机器人距离最短路径的预设充电桩，所述几何信息用于表示所述目标预设充电桩的形状。
本实施例中，在实际应用中，为机器人充电提供了多个预设充电桩，预设充电桩的选取需要根据机器人当前的地理位置确定，为了对机器人尽可能快地进行充电，需要选取与机器人距离最短路径的预设充电桩。确定最短路径可以将机器人当前的地理位置看作一个起始点，将所有预设充电桩分别看作对应的多个点，通过迪杰斯特拉算法进行多条路径规划，获取距离起始点路径最短的点，该点对应的预设充电桩为目标预设充电桩。
其中，获取所述目标预设充电桩的几何信息可以通过方式一实现：所有目标预设充电桩的几何信息可以存储在预设文件夹中，确定目标预设充电桩后，根据目标预设充电桩的标识符从预设文件夹中获取目标预设充电桩的几何信息；还可以通过方式二实现：获取目标预设充电桩后，将目标预设充电桩的标识符发送到用户端，接收用户端发送的几何信息获取指令，对几何信息获取指令进行解析，获取目标预设充电桩的几何信息。
步骤S103，根据所述目标预设充电桩的地理位置，将机器人导航至所述目标预设充电桩的对位点，所述对位点用于表示将所述机器人进行位姿调整的位置。
本实施例中，获取到目标预设充电桩的地理位置后，可以通过机器人本身的导航系统，将机器人导航至所述目标预设充电桩的对位点，开始准备进行位姿调整或直接连接进行充电。
步骤S104，根据所述几何信息，在所述对位点处获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度。
本实施例中，所有预设充电桩都配置有标识符，配置有标识符的各个预设充电桩的几何信息存储在预设文件夹中，在确定目标预设充电桩后，根据标识符从预设文件中获取目标预设充电桩的几何信息，这里几何信息可以为形状的轮廓信息，轮廓信息可以包括边缘直线的长度以及边缘直线之间的夹角，通过机器人的传感器，检测目标预设充电桩相对机器人的距离和角度，再根据目标预设充电桩的边缘直线的长度以及边缘直线之间的夹角和目标预设充电桩相对机器人的距离和水平方向夹角或竖直方向夹角，根据几何关系，计算出目标预设充电桩相对机器人的位置及角度。
步骤S105，根据所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，对机器人进行位姿调整，完成机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作。
本实施例中，根据所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，通过闭环控制调整机器人位姿，指示机器人完成与所述目标预设充电桩的位置对准操作。
步骤S106，指示所述机器人按照位置对准后的角度直线移动至所述目标预设充电桩，以使得所述机器人的充电接口与所述目标预设充电桩的电源接口连接，对所述机器人进行充电。
本实施例中，将调整后位姿的机器人按照位置对准后的角度直线移动至所述目标预设充电桩，控制机器人的充电接口与所述目标预设充电桩的电源接口，自动充电。
当机器人电量低或达到需要充电的条件时，例如电量低于百分之五十，机器人进入准备开始充电的状态。机器人通过自身的导航系统，将机器人导航至与机器人当前的地理位置距离最短路径的预设充电桩附近，通过自身的控制系统不断调整机器人的位姿，完成机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作，并将所述机器人与所述目标预设充电桩进行位置连接，实现对机器人的自动充电功能。
本发明实施例通过获取与所述机器人距离最短路径的目标预设充电桩的地理位置，将机器人导航至所述目标预设充电桩进行对准的位置，开始进行位置对接，首先通过获取目标预设充电桩的几何信息，根据所述几何信息在所述对位点处获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，对机器人进行位姿调整，直至完成机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作，自动停止调整，再通过指示所述机器人按照位置对准后的角度直线移动至所述目标预设充电桩，将机器人与所述目标预设充电桩进行连接充电，实现了机器人的自动充电，无需用户对机器人进行手动充电，减少了用户的工作量，同时实现生活服务的真正自动化和智能化，进而能够提高机器人工作效率。
可选地，参见图2，图2为本发明实施例中一种自动充电方法的另一个实施例示意流程图，所述自动充电方法还可以包括如下步骤S201至S204：
步骤S201，获取所有预设充电桩的地理位置；
步骤S202，根据所述机器人当前的地理位置及所述所有预设充电桩的地理位置，分别获取每个预设充电桩与所述机器人之间路径的距离；
步骤S203，根据每个预设充电桩与所述机器人之间路径的距离，确定与所述机器人距离最短路径的预设充电桩为所述目标预设充电桩。
本实施例中，通过获取所有预设充电桩的地理位置，再计算出每个预设充电桩的地理位置与所述机器人之间路径的距离，并确定最短路径，其中，每个距离在计算之后都配置有对应预设充电桩的标识符，在确定最短路径后，可以根据最短路径中携带的预设充电桩的标识符，获取与该最短路径对应的预设充电桩的地理位置。
参见图3，图3为步骤S104的示意流程图，所述在所述对位点处获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，可以包括：
步骤S301，指示所述机器人在所述对位点进行激光雷达扫描。
本实施例中，在获取所述目标预设充电桩的几何信息后，通过机器人的操作系统指示机器人在所述对位点进行激光雷达扫描，激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、角度的雷达系统。
步骤S302，获取激光雷达扫描的点云数据，根据所述几何信息，从所述点云数据中获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度。
本实施例中，点云数据可以包括各个点的三维坐标，通过点的三维坐标，进行角点检测和直线拟合，获取与几何信息中两条线段的长度及夹角匹配的相交线段及夹角，根据相交线段及夹角，确定对应的点云数据，从对应的点云数据的各个点坐标位置中获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度。
参见图4，图4为步骤S302的示意流程图，所述从所述点云数据中获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，可以通过步骤S401至S405实现：
步骤S401，对所述点云数据进行数据分割。
本实施例中，在获取点云数据后，需要对点云数据进行数据分割，按照目标预设充电桩所具有的特征，将点云数据中的各个点集合理分割成不同的区域(一组子集)，这里可以对点云数据分割可以是从点云数据中提取撕裂点及相对大阀值的拐点。
步骤S402，获取分割后的点云数据，通过角点检测获取点云数据中各个线段的交点，且通过直线拟合确定各个线段的长度及斜率特征。
本实施例中，获取分割后的点云数据，对分割后的点云数据进行预处理：通过角点检测确定目标预设充电桩的轮廓的交点，再通过最小二乘法进行直线拟合确定目标预设充电桩的轮廓的线特征，线特征可以包括线段的长度及斜率特征。
步骤S403，根据所述各个线段的长度及斜率特征，确定多个由两线段的长度及夹角构成的轮廓。
本实施例中，根据直线-角点-直线特征的数据，通过所述各个线段的长度及斜率特征，确定多个两条相交的线段，根据多个两条相交的线段的长度及夹角，确定多个轮廓。
步骤S404，筛选满足目标预设充电桩轮廓的两条相交的线段并获取所述两条相交的线段对应的点云数据。
本实施例中，根据目标预设充电桩的轮廓的，筛选出与目标预设充电桩的轮廓一致的线特征，即满足目标预设充电桩的轮廓的两线段长度及夹角对应的点云数据。
步骤S405，根据所述对应的点云数据，获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度。
本实施例中，根据筛选出的点云数据，首先通过两直线特征交点及中间点数据获取其相对位置(x，y)，再利用相关三角形几何理论获取其相对朝向角度，获得目标预设充电桩相对机器人的位姿(x，y，θ)，其中，(x，y)为目标预设充电桩相对机器人的位置，θ为目标预设充电桩相对机器人的角度。
参见图5，图5为步骤S105的示意流程图，对机器人进行位姿调整，完成机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作可以通过步骤S501至S504实现：
步骤S501，根据所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，获取机器人相对目标预设充电桩的误差量，所述误差量为机器人的位置及角度与目标预设充电桩的位置及角度的误差值；
步骤S502，判断所述误差量是否在预设误差范围内，若所述误差量不在预设误差范围内，则根据所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，获取对所述机器人进行位姿调整的控制量，所述控制量为控制机器人移动的指令速度；
步骤S503，根据所述控制量，对所述机器人进行位姿调整，并实时获取所述机器人相对所述目标预设充电桩的误差量。
步骤S504，当所述机器人相对所述目标预设充电桩的误差量在所述预设误差范围内时，停止对所述机器人的位姿调整，完成所述机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作。
本实施例中，首先根据目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，计算出目标预设充电桩相对机器人的位置及角度分别对应的误差值，其中，预设误差范围包括位置误差预设范围和角度误差预设范围，根据位置误差预设范围和角度误差预设范围，比较位置对应的误差值是否在位置误差预设范围内，比较角度对应的误差值是否在角度误差预设范围内，若位置对应的误差值不在位置误差预设范围内或角度对应的误差值不在角度误差预设范围内，则误差量不在预设误差范围内，说明机器人的位姿需要调整。
以目标预设充电桩相对机器人的位置及角度分别作为闭环控制系统的输入量，根据误差值，对目标预设充电桩相对机器人的位置及角度进行反馈调节，获得对所述机器人进行位姿调整的控制量(控制机器人移动的指令速度)，根据控制机器人移动的指令速度，对所述机器人进行位姿调整，并实时获取所述机器人相对所述目标预设充电桩的误差量，继续判断机器人相对所述目标预设充电桩的误差量是否在所述预设误差范围内，若机器人相对所述目标预设充电桩的误差量在所述预设误差范围内时，则对所述机器人的位姿不再调整，停止位姿调整操作，完成所述机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作。
在实际应用中，在已知环境地图，机器人通过自身的定位系统可以知道自身在环境中的位置，并获取目标预设充电桩在地图中的坐标之后，即目标预设充电桩的地理位置。通过自身的导航系统可以到达目标预设充电桩附近的对位点。对位点位于目标预设充电桩正前方30cm左右，当机器人通过导航系统到达该点后，开始检测充电桩，若未能发现目标预设充充电桩，则充电失败；若发现了目标预设充电桩，则进行位姿调整过程，该过程通过对机器人进行精确的位置、朝向的闭环控制，使机器人旋转中心位于目标预设充电桩的中垂线上，且机器人朝向同充电桩朝向一致，当位置、角度的误差在预设误差范围内，即认为完成位置对准过程。之后通过控制机器人直线移动，逐渐接近目标预设充电桩，当机器人充电接口与目标预设充电桩电源接口接触后，机器人收到充电信号，即完成自动充电过程，开始充电。若长时间未能收到充电信号，则充电失败，重启调整位姿，以使得机器人充电接口与充电桩电源接口能够接触，进行充电。
综上所述，本发明实施例通过获取与所述机器人距离最短路径的目标预设充电桩的地理位置，将机器人导航至所述目标预设充电桩进行对准的位置，开始进行位置对接，首先通过获取目标预设充电桩的几何信息，根据所述几何信息在所述对位点处获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，对机器人进行位姿调整，直至完成机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作，自动停止调整，再通过指示所述机器人按照位置对准后的角度直线移动至所述目标预设充电桩，将机器人与所述目标预设充电桩进行连接充电，实现了机器人的自动充电，无需用户对机器人进行手动充电，减少了用户的工作量，同时实现生活服务的真正自动化和智能化，进而能够提高机器人工作效率。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上文实施例所述的自动充电方法，图6示出了本发明实施例提供的一种自动充电装置的一个实施例结构图。
本实施例中，一种自动充电装置，可以包括：
定位模块601，用于获取机器人当前的地理位置；
充电桩信息获取模块602，用于根据所述机器人当前的地理位置，获取目标预设充电桩的地理位置及所述目标预设充电桩的几何信息，所述目标预设充电桩为与所述机器人距离最短路径的预设充电桩，所述几何信息用于表示所述目标预设充电桩的形状；
导航模块603，用于根据所述目标预设充电桩的地理位置，将机器人导航至所述目标预设充电桩的对位点，所述对位点用于表示将所述机器人进行位姿调整的位置；
充电桩识别模块604，用于根据所述几何信息，在所述对位点处获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度；
位姿调整模块605，用于根据所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，对机器人进行位姿调整，完成机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作；
对位模块606，用于指示所述机器人按照位置对准后的角度直线移动至所述目标预设充电桩，以使得所述机器人的充电接口与所述目标预设充电桩的电源接口连接，对所述机器人进行充电。
本实施例中的自动充电装置可以用于执行图1所示的自动充电方法，其具体实现原理可以参见上述方法实施例，此处不再赘述。
本实施例中，通过设置定位模块601、充电桩信息获取模块602、导航模块603、充电桩识别模块604、位姿调整模块605及对位模块606，用于获取与所述机器人距离最短路径的目标预设充电桩的地理位置，将机器人导航至所述目标预设充电桩进行对准的位置，开始进行位置对接，首先通过获取目标预设充电桩的几何信息，根据所述几何信息在所述对位点处获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，对机器人进行位姿调整，直至完成机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作，自动停止调整，再通过指示所述机器人按照位置对准后的角度直线移动至所述目标预设充电桩，将机器人与所述目标预设充电桩进行连接充电，实现了机器人的自动充电，无需用户对机器人进行手动充电，减少了用户的工作量，同时实现生活服务的真正自动化和智能化，进而能够提高机器人工作效率。
可选地，该装置还可以包括：
所有预设充电桩信息获取模块，用于获取所有预设充电桩的地理位置；
路径距离获取模块，用于根据所述机器人当前的地理位置及所述所有预设充电桩的地理位置，分别获取每个预设充电桩与所述机器人之间路径的距离；
目标预设充电桩确定模块，用于根据每个预设充电桩与所述机器人之间路径的距离，确定与所述机器人距离最短路径的预设充电桩为所述目标预设充电桩。
可选地，充电桩识别模块604，包括：
扫描单元，用于指示所述机器人在所述对位点进行激光雷达扫描；
点云数据获取单元，用于获取激光雷达扫描的点云数据，根据所述几何信息，从所述点云数据中获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度。
可选地，所述几何信息包括目标预设充电桩的轮廓的两直线长度及夹角，点云数据获取单元，具体用于：
对所述点云数据进行数据分割；获取分割后的点云数据，通过角点检测获取点云数据中各个线段的交点，且通过直线拟合确定各个线段的长度及斜率特征；根据所述各个线段的长度及斜率特征，确定多个由两线段的长度及夹角构成的轮廓；筛选满足目标预设充电桩轮廓的两条相交的线段并获取所述两条相交的线段对应的点云数据；根据所述对应的点云数据，获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度。
可选地，位姿调整模块，可以包括：
误差量获取单元，用于根据所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，获取机器人相对目标预设充电桩的误差量，所述误差量为机器人的位置及角度与目标预设充电桩的位置及角度的误差值；
判断单元，用于判断所述误差量是否在预设误差范围内，若所述误差量不在预设误差范围内，则根据所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，获取对所述机器人进行位姿调整的控制量，所述控制量为控制机器人移动的指令速度；
位姿调整单元，用于根据所述控制量，对所述机器人进行位姿调整，并实时获取所述机器人相对所述目标预设充电桩的误差量；
位姿调整停止单元，用于当所述机器人相对所述目标预设充电桩的误差量在所述预设误差范围内时，停止对所述机器人的位姿调整，完成所述机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作。
图7示出了本发明实施例提供的一种终端设备的示意框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
在本实施例中，所述终端设备7包括：处理器70、存储器71以及存储在所述存储器71中并可在所述处理器70上运行的计算机程序72，例如执行上述的自动充电方法的计算机程序。所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各个自动充电方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S106。或者，所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图6所示模块601至606的功能。
示例性的，所述计算机程序72可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器71中，并由所述处理器70执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序72在所述终端设备7中的执行过程。
所述终端设备7可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器70、存储器71。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是终端设备7的示例，并不构成对终端设备7的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器70可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。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。
所述存储器71可以是所述终端设备7的内部存储单元，例如终端设备7的硬盘或内存。所述存储器71也可以是所述终端设备7的外部存储设备，例如所述终端设备7上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器71还可以既包括所述终端设备7的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器71用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器71还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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 (10)
1.一种自动充电方法，其特征在于，包括：
获取机器人当前的地理位置；
根据所述机器人当前的地理位置，获取目标预设充电桩的地理位置及所述目标预设充电桩的几何信息，所述目标预设充电桩为与所述机器人距离最短路径的预设充电桩，所述几何信息用于表示所述目标预设充电桩的形状；
根据所述目标预设充电桩的地理位置，将机器人导航至所述目标预设充电桩的对位点，所述对位点用于表示将所述机器人进行位姿调整的位置；
根据所述几何信息，在所述对位点处获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度；
根据所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，对机器人进行位姿调整，完成机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作；
指示所述机器人按照位置对准后的角度直线移动至所述目标预设充电桩，以使得所述机器人的充电接口与所述目标预设充电桩的电源接口连接，对所述机器人进行充电。
2.根据权利要求1所述的自动充电方法，其特征在于，该方法还包括：
获取所有预设充电桩的地理位置；
根据所述机器人当前的地理位置及所述所有预设充电桩的地理位置，分别获取每个预设充电桩与所述机器人之间路径的距离；
根据每个预设充电桩与所述机器人之间路径的距离，确定与所述机器人距离最短路径的预设充电桩为所述目标预设充电桩。
3.根据权利要求1所述的自动充电方法，其特征在于，所述在所述对位点处获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，包括：
指示所述机器人在所述对位点进行激光雷达扫描；
获取激光雷达扫描的点云数据，根据所述几何信息，从所述点云数据中获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度。
4.根据权利要求3所述的自动充电方法，其特征在于，所述几何信息包括目标预设充电桩轮廓的两线段长度及夹角大小，所述从所述点云数据中获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，包括：
对所述点云数据进行数据分割；
获取分割后的点云数据，通过角点检测获取点云数据中各个线段的交点，且通过直线拟合确定各个线段的长度及斜率特征；
根据所述各个线段的长度及斜率特征，确定多个由两线段的长度及夹角构成的轮廓；
筛选满足目标预设充电桩轮廓的两条相交的线段并获取所述两条相交的线段对应的点云数据；
根据所述对应的点云数据，获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度。
5.根据权利要求1-4任一项所述的自动充电方法，其特征在于，所述根据所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，对机器人进行位姿调整，完成机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作，包括：
根据所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，获取机器人相对目标预设充电桩的误差量，所述误差量为机器人的位置及角度与目标预设充电桩的位置及角度的误差值；
判断所述误差量是否在预设误差范围内，若所述误差量不在预设误差范围内，则根据所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，获取对所述机器人进行位姿调整的控制量，所述控制量为控制机器人移动的指令速度；
根据所述控制量，对所述机器人进行位姿调整，并实时获取所述机器人相对所述目标预设充电桩的误差量；
当所述机器人相对所述目标预设充电桩的误差量在所述预设误差范围内时，停止对所述机器人的位姿调整，完成所述机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作。
6.一种自动充电装置，其特征在于，包括：
定位模块，用于获取机器人当前的地理位置；
充电桩信息获取模块，用于根据所述机器人当前的地理位置，获取目标预设充电桩的地理位置及所述目标预设充电桩的几何信息，所述目标预设充电桩为与所述机器人距离最短路径的预设充电桩，所述几何信息用于表示所述目标预设充电桩的形状；
导航模块，用于根据所述目标预设充电桩的地理位置，将机器人导航至所述目标预设充电桩的对位点，所述对位点用于表示将所述机器人进行位姿调整的位置；
充电桩识别模块，用于根据所述几何信息，在所述对位点处获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度；
位姿调整模块，用于根据所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度，对机器人进行位姿调整，完成机器人与所述目标预设充电桩的位置对准操作；
对位模块，用于指示所述机器人按照位置对准后的角度直线移动至所述目标预设充电桩，以使得所述机器人的充电接口与所述目标预设充电桩的电源接口连接，对所述机器人进行充电。
7.根据权利要求6所述的自动充电装置，其特征在于，该装置还包括：
所有预设充电桩信息获取模块，用于获取所有预设充电桩的地理位置；
路径距离获取模块，用于根据所述机器人当前的地理位置及所述所有预设充电桩的地理位置，分别获取每个预设充电桩与所述机器人之间路径的距离；
目标预设充电桩确定模块，用于根据每个预设充电桩与所述机器人之间路径的距离，确定与所述机器人距离最短路径的预设充电桩为所述目标预设充电桩。
8.根据权利要求6所述的自动充电装置，其特征在于，所述充电桩识别模块，包括：
扫描单元，用于指示所述机器人在所述对位点进行激光雷达扫描；
点云数据获取单元，用于获取激光雷达扫描的点云数据，根据所述几何信息，从所述点云数据中获取所述目标预设充电桩相对机器人的位置及角度。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1至5任一项所述自动充电方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1至5任一项所述自动充电方法的步骤。
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