CN109955266A - 机器人回座代码的自动生成设备和自动生成系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机器人回座代码的自动生成设备和自动生成系统，其中，所述系统包括充电座、机器人和自动生成设备。机器人采集充电座发出的引导信号。自动生成设备接收机器人的配置信息和机器人采集到所述引导信号时记录的信号信息和机器人的方位信息，并根据相关信息自动生成和输出新的机器人回座代码。本系统不需要研发人员去深入研究机器人回座的算法，也不需要编写具体的回座代码，所述机器人回座代码的自动生成系统所生成的回座代码可以直接嵌入机器人系统中，机器人就能够实现自动回座功能，大大提高了机器人回座技术的研发效率。

Description

机器人回座代码的自动生成设备和自动生成系统

技术领域

本发明涉及智能机器人领域，具体涉及一种机器人回座代码的自动生成设备和自动生成系统。

背景技术

扫地机器人是一种智能家用清洁设备，可以依据自身装配的电池进行能源供给，实现无线的清洁工作。当电池的电能降低，需要充电时，机器人会搜索充电座，并自动返回充电座进行充电。目前市场上，存在多种充电座设计，有的充电座采用3个红外传感器，有的充电座采用4个或者更多的红外传感器，这些红外传感器用于发射红外信号以引导机器人回座充电。所述红外传感器在充电座中的设置位置不同，所形成的信号分布情况也不同，对机器人回座充电的引导方式也不同。针对不同的每款充电座的回座方案，研发人员都要投入大量时间和精力去开发和调试，研发效率较低。

发明内容

本发明提供了一种机器人自动生成设备和自动生成系统，可以提高机器人回座技术的研发效率。本发明所述的具体技术方案如下：

一种机器人回座代码的自动生成设备，包括：数据输入模块，用于输入机器人采集到充电座发出的引导信号时，所记录的信号信息和机器人的方位信息，还用于输入所述机器人的配置信息；数据处理模块，用于将所述信号信息、所述方位信息和所述配置信息代入预先内置的机器人回座代码模板，进行数据替换处理，并生成新的机器人回座代码；代码输出模块，用于输出所述新的机器人回座代码。本方案通过自动生成设备，可以对输入的信息进行相关处理，并自动生成与当前充电座相应的机器人回座代码，不需要研发人员去深入研究机器人回座的算法，也不需要编写具体的回座代码，所生成的回座代码可以直接嵌入机器人系统中，机器人就能够实现自动回座功能，大大提高了机器人回座技术的研发效率。

进一步地，所述数据处理模块具体包括：第一信号概率分布数据提取子模块，用于将机器人在遍历采集模式所记录的信号信息和方位信息，进行信息图形化处理，得到第一信号分布图，并提取第一信号概率分布数据；第二信号概率分布数据提取子模块，用于将机器人在国标位置采集模式所记录的信号信息和方位信息，进行概率统计，得到每个所述国标位置的第二信号概率分布数据；第三信号概率分布数据提取子模块，用于将机器人在中间信号区域模式所记录的信号信息和方位信息，进行信息图形化处理，得到第二信号分布图，并提取第三信号概率分布数据；处理子模块，用于将所述第一信号概率分布数据、所述第二信号概率分布数据、第三信号概率分布数据和所述机器人的配置信息代入预先内置的机器人回座代码模板，替换所述机器人回座代码模板中相应的数据，生成新的机器人回座代码。本方案通过信息的图像化处理和概率统计的方式，可以提高数据的准确性，所生成的回座代码使机器人回座效率更高。此外，通过代码模板的形式生成新的回座代码，可以提高代码生成的效率。

一种机器人回座代码的自动生成系统，所述系统包括：充电座，用于发出引导机器人回座的引导信号；机器人，基于预设信号采集模式，采集充电座发出的，且在预设范围内分布的引导信号；所述机器人回座代码的自动生成设备，能够与所述机器人进行通信连接，用于接收机器人的配置信息和机器人采集到所述引导信号时记录的信号信息和机器人的方位信息，并用于将所述信号信息、所述方位信息和所述配置信息代入预先内置的机器人回座代码模板，进行数据替换处理，生成和输出新的机器人回座代码。本方案通过机器人在不同模式下采集的信息，再由自动生成设备根据相关信息自动生成与所述充电座相应的机器人回座代码，不需要研发人员去深入研究机器人回座的算法，也不需要编写具体的回座代码，所述机器人回座代码的自动生成系统所生成的回座代码可以直接嵌入机器人系统中，机器人就能够实现自动回座功能，大大提高了机器人回座技术的研发效率。此外，通过本系统，机器人还可以快速适用不同类型的充电座，提高了机器人的通用性。

进一步地，所述机器人包括信号采集模块和数据记录模块，其中：所述数据采集模块用于在机器人分别处于遍历采集模式、国标位置采集模式和中间信号区域采集模式时，采集充电座发出的且在预设范围内分布的引导信息；所述数据记录模块用于记录机器人采集到所述引导信号时所对应的信号信息和机器人的方位信息。本方案通过所述数据采集模块和所述数据记录模块，可以提高输入所述自动生成设备的数据的准确性。

进一步地，所述机器人处于遍历采集模式时，从所述充电座的位置开始，按照弓字型轨迹形式，对所述充电器前方的所述预设范围进行遍历。本方案通过机器人遍历充电座前的预设范围，可以准确获取充电座在预设范围内的信号分布情况。

进一步地，所述机器人处于国标位置采集模式时，先确定所述充电座前方国标位置所对应的点，然后依次行走至各个国标位置，在各个国标位置进行自转。本方案通过机器人在各个国标位置进行信号采集，可以为机器人在后续的国标测试中提供准确的参考数据。

进一步地，所述机器人处于中间信号区域采集模式时，以所述充电座的正前方为弓字型轨迹的延伸方向，对所述充电座正前方的预设区域进行遍历。本方案通过机器人在充电座的中间信号区域进行信号采集，可以为机器人在后续沿中间信号回座时提供准确的参考数据。

进一步地，机器人按照弓字型轨迹形式进行遍历时，相邻的弓字型轨迹的长边之间的直线距离为一个机器人的机身宽度；机器人进行重复遍历时，重复遍历所行走的弓字型轨迹的长边平行且位于先前行走的弓字型轨迹的相邻两条长边的中间。本方案通过重复交错的弓字型行走轨迹，可以提高获取数据的准确性。

进一步地，所述机器人回座代码的自动生成设备包括数据处理模块，所述数据处理模块包括：第一信号概率分布数据提取子模块，用于将机器人在遍历采集模式所记录的信号信息和方位信息，进行信息图形化处理，得到第一信号分布图，并提取第一信号概率分布数据；第二信号概率分布数据提取子模块，用于将机器人在国标位置采集模式所记录的信号信息和方位信息，进行概率统计，得到每个所述国标位置的第二信号概率分布数据；第三信号概率分布数据提取子模块，用于将机器人在中间信号区域模式所记录的信号信息和方位信息，进行信息图形化处理，得到第二信号分布图，并提取第三信号概率分布数据；处理子模块，用于将所述第一信号概率分布数据、所述第二信号概率分布数据、第三信号概率分布数据和所述机器人的配置信息代入预先内置的机器人回座代码模板，替换所述机器人回座代码模板中相应的数据，生成新的机器人回座代码。本方案通过这些子模块进行信息的图像化处理和概率统计，可以提高数据的准确性，所生成的回座代码使机器人回座效率更高。此外，通过处理子模块以代码模板的形式生成新的回座代码，可以提高代码生成的效率。

附图说明

图1为本发明实施例所述的机器人回座代码的自动生成设备的结构示意框图。

图2为本发明实施例所述的充电座的信号分布示意图。

图3为本发明实施例所述的充电座在预设范围内的信号编码分布示意图。

图4为本发明实施例所述的机器人在遍历信号采集模式时的行走路径分析示意图。

图5为本发明实施例所述的机器人在国标位置采集模式时采集信号的示意图。

图6为本发明实施例所述的机器人在中间信号区域采集模式时行走路径分析示意图。

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详细描述。应当理解，下面所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。在下面的描述中，给出具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施实施例。例如，电路可以在框图中显示，避免在不必要的细节中使实施例模糊。在其他情况下，为了不混淆实施例，可以不详细显示公知的电路、结构和技术。

一种机器人回座代码的自动生成设备，所述机器人可以是清洁机器人、空气净化机器人、安防机器人、早教机器人等可自主移动的机器人，所述机器人可以根据自身电量需求或者外部充电控制，自动寻找并回到充电座进行充电。所述回座代码就是嵌入到机器人控制系统中，用于控制机器人自动回座充电的程序。所述自动生成设备采用具有数据处理能力的设备，比如计算机、智能手机或者平板电脑等电子产品。目前，机器人的回座代码都是研发人员根据不同的充电座类型，编写对应的程序代码，研发效率很低。

如图1所示，所述自动生成设备包括数据处理模块以及与所述数据处理模块连接的数据输入模块和代码输出模块。以计算机为例，其中，所述数据输入模块可以包括计算机的键盘、鼠标以及显示输入操作界面的显示器等装置，由人工通过这些输入装置把相关信息输入计算机系统中。所述数据输入模块还可以包括计算机的USB端口或者蓝牙、wifi等无线通信端口，计算机通过这些端口与机器人进行通信连接，用于把机器人中的相关数据导入计算机中。所输入的数据包括机器人采集到充电座发出的引导信号时，所记录的信号信息和机器人的方位信息，还包括所述机器人的配置信息。所述信号信息包括机器人中信号接收装置（即红外信号接收传感器）的装置编码，以及信号接收装置所接收到的引导信号的信号编码。所述装置编码是机器人机身上所设置的用于接收红外信号的传感器的编码，本实施例所述机器人的红外信号接收传感器分别设置机器人的正前方、左前方、右前方、左后方和右后方，每一传感器都可以设置一个编码，编码值可以自由设置，只要使机器人能够辨识是哪个传感器接收到的信号即可。所述机器人的方位信息包括机器人的位置坐标和方向角度。所述机器人的配置信息包括机器人机身宽度、红外接收传感器的安装位置和安装角度、驱动轮的直径以及两个驱动轮之间的距离等信息。此外，所述数据输入模块还可以包括计算机内置的存储器，可以预先把机器人和充电座的相关配置信息存入所述存储器，在需要进行相关数据处理时，直接从存储器中导出这些数据，并输入数据处理模块进行处理。当然，从机器人输入的数据也可以先存入计算机的存储器中，数据处理模块再从存储器中读取数据进行处理。所述数据处理模块可以采用计算机的CPU，CPU可以将所述信号信息、所述方位信息和所述配置信息代入预先内置的机器人回座代码模板，替换掉模板中相应的数据，并生成新的机器人回座代码。所述代码输出模块可以采用USB端口或者蓝牙、wifi等无线通信端口，计算机通过这些端口与机器人进行通信连接，将新生成的机器人回座代码传输给机器人，机器人可以直接运行该代码，实现自动回座功能。当然，这些新生成的代码也可以先存入计算机的存储器中，机器人再连接至计算机的存储器，获取存储器中存储的代码。本实施例通过所述自动生成设备，可以对输入的信息进行相关处理，并自动生成与当前充电座相应的机器人回座代码，不需要研发人员去深入研究机器人回座的算法，也不需要编写具体的回座代码，所生成的回座代码可以直接嵌入机器人系统中，机器人就能够实现自动回座功能，大大提高了机器人回座技术的研发效率。

作为其中一种实施方式，所述数据处理模块具体包括第一信号概率分布数据提取子模块、第二信号概率分布数据提取子模块和第三信号概率分布数据提取子模块，这些子模块属于功能程序模块，主要由计算机程序代码构成，由计算机的CPU执行相应功能。其中：所述第一信号概率分布数据提取子模块根据机器人在遍历采集模式所记录的信号信息和方位信息，采用OPENCV进行图像处理，每一次遍历的数据可以绘制成一副图像，将这些图像进行叠加和优化处理，得到第一信号分布图，并提取第一信号概率分布数据。所述遍历采集模式是指机器人对充电座前的预设范围进行遍历，并在遍历过程中实时采集所接收到的信号的控制模式。所述第二信号概率分布数据提取子模块根据机器人在国标位置采集模式所记录的信号信息和方位信息，进行概率统计，计算每个位置点接收到不同引导信号的概率，并提取每个所述国标位置的信号接收概率、信号接收间隔时间和信号接收方向等第二信号概率分布数据，当然，相关数据也可以以图像化的形式显示。所述国标位置采集模式是指机器人在国标测试中所限定的具体位置点进行自转，并在自转过程中实时采集所接收到的信号的控制模式。所述第三信号概率分布数据提取子模块根据机器人在中间信号区域模式所记录的信号信息和方位信息，采用OPENCV进行图像处理，并通过求包络直线等方式进行优化，得到第二信号分布图，并提取第三信号概率分布数据。所述中间信号区域采集模块是指机器人在中间信号区域进行遍历，并在遍历过程中实时采集所接收到的信号的控制模式。所述处理子模块将所述第一信号概率分布数据、所述第二信号概率分布数据、第三信号概率分布数据和所述机器人的配置信息代入预先内置的机器人回座代码模板，替换所述机器人回座代码模板中相应的数据，生成新的机器人回座代码。本实施例通过信息的图像化处理和概率统计的方式，可以提高数据的准确性，所生成的回座代码使机器人回座效率更高。此外，通过代码模板的形式生成新的回座代码，可以提高设备的代码生成效率。

一种机器人回座代码的自动生成系统，所述回座代码就是嵌入到机器人控制系统中，用于控制机器人自动回座充电的程序。所述系统包括充电座、机器人和上述的自动生成设备。其中：所述充电座用于发出引导机器人回座的引导信号。所述充电座中设有排布位置不同的引导装置，这些引导装置采用的是红外传感器，所发出的引导信号就是红外信号。根据引导信号所覆盖的区域，可以划分为护栏信号区域、中间信号区域、左信号区域和右信号区域。所述机器人基于预设信号采集模式，采集充电座发出的，且在预设范围内分布的引导信号。所述机器人可以是清洁机器人、空气净化机器人、安防机器人、早教机器人等可自主移动的机器人。所述预设采集模式可以根据不同设计需求进行相应选择和设置，根据目前充电座的常用结构类型，可以采用遍历采集模式、国标位置采集模式和/或中间信号区域采集模式，当然，也可以增加其它采集模式，比如护栏信号采集模式和边界信号采集模式等。机器人按照这些采集模式，可以全面有效地采集充电座发出的且在预设范围内分布的引导信号。如图2所示，充电座C的红外信号所覆盖的区域中，弧线和水平直线所围成的范围为护栏信号区域F1，位于中部的三角形所围成的范围为中间信号区域F3，最左侧两条斜线与外边界所围成的范围为左信号区域F4，最右侧两条斜线与外边界所围成的范围为右信号区域F2。所述预设范围可以根据具体的设计要求进行相应设置，比如可以设置为2*2米、3*3米或者2*3米等矩形范围，如图2所示，最外侧的正方形边界所围成的区域，就是所限定2*2米的预设范围。所述机器人回座代码的自动生成设备，能够与所述机器人进行有线或者无线通信连接，用于接收机器人的配置信息和机器人采集到所述引导信号时记录的信号信息和机器人的方位信息，并用于将所述信号信息、所述方位信息和所述配置信息代入预先内置的机器人回座代码模板，进行数据替换处理，生成和输出新的机器人回座代码。所述机器人的配置信息包括机器人机身宽度、红外接收传感器的安装位置和安装角度、驱动轮的直径以及两个驱动轮之间的距离等信息。所述信号信息包括机器人中信号接收装置（即红外信号接收传感器）的装置编码，以及信号接收装置所接收到的引导信号的信号编码。所述装置编码是机器人机身上所设置的用于接收红外信号的传感器的编码，本实施例所述机器人的红外信号接收传感器分别设置机器人的正前方、左前方、右前方、左后方和右后方，每一传感器都可以设置一个编码，编码值可以自由设置，只要使机器人能够辨识是哪个传感器接收到的信号即可。所述机器人的方位信息包括机器人的位置坐标和方向角度。如图3所示，该图是引导信号在预设范围内的信号编码分布示意图，简称IR map。该图使用一个20*20的栅格组，表示充电座前4平方米(2m *2m)的信号分布，每种信号表示为一个bit，比如护栏信号使用字节最低位的bit，左信号使用第二个bit表示，右信号使用第三个bit表示，中间信号使用第四个bit表示。当机器人接收到的一个信号编码为0x0D，表示机器人在这个位置（即图中编号为D的栅格单元所对应的位置）上能同时接收到护栏信号、右信号和中间信号。使用这种表示方法，是后续使用统计方法猜座的前提，也封装了信号的变化，使后续的算法可以兼容多种不同的信号分布。在所示的IR map中，充电座的位置在第一行的中间，即标示C的位置。IR map的精度是10cm，这样就能记录2m*2m的区域中400个栅格单元的信号分布情况。比如第四行的B，在充电座前方20cm，左侧10cm的位置处，信号编码的值为B，转换为二进制是1011，即机器人在该位置接收到的信号包含护栏信号、左信号和中间信号。该图中，编码0表示机器人没有接收到任何引导信号。编码1表示机器人在该位置接收到护栏信号。编码2表示机器人在该位置接收到左信号。编码3表示机器人在该位置同时接收到左信号和护栏信号。编码4表示机器人在该位置接收到右信号。编码5表示机器人在该位置同时接收到右信号和护栏信号。其它编码信号的含义依次类推，不再赘述。本实施例所述的系统，通过机器人在不同模式下采集的信息，再由自动生成设备根据相关信息自动生成与所述充电座相应的机器人回座代码，不需要研发人员去深入研究机器人回座的算法，也不需要编写具体的回座代码，所述机器人回座代码的自动生成系统所生成的回座代码可以直接嵌入机器人系统中，机器人就能够实现自动回座功能，大大提高了机器人回座技术的研发效率。此外，通过本系统，机器人还可以快速适用不同类型的充电座，提高了机器人的通用性。

作为其中一种实施方式，所述机器人包括信号采集模块和数据记录模块。其中：所述数据采集模块用于在机器人分别处于遍历采集模式、国标位置采集模式和中间信号区域采集模式时，采集充电座发出的且在预设范围内分布的引导信息。所述数据采集模块包括红外接收传感器、陀螺仪和里程计等传感器件，通过分析这些传感器采集的数据，机器人可以判断自己当前的位置和朝向，所接收到的是什么信号，还能够基于这些数据绘制栅格地图和IR map等。所述数据记录模块用于记录机器人采集到所述引导信号时所对应的信号信息和机器人的方位信息。所述数据记录模块采用的是机器人存储芯片，所述存储芯片除了可以记录信号信息和方位信息外，还可以记录其它信息，比如障碍位置信息、打滑位置信息和视觉图像信息等。所述遍历采集模式是指机器人对充电座前的预设范围进行遍历，并在遍历过程中实时采集所接收到的信号的控制模式。所述国标位置采集模式是指机器人在国标测试中所限定的具体位置点进行自转，并在自转过程中实时采集所接收到的信号的控制模式。所述中间信号区域采集模块是指机器人在中间信号区域进行遍历，并在遍历过程中实时采集所接收到的信号的控制模式。本实施例所述机器人通过所述数据采集模块在不同模式下采集的数据以及所述数据记录模块所记录的信息，，可以比较全面的获取当前充电座的信号分布情况，为后续回座代码的生成提供更准确的参考数据。

作为其中一种实施方式，所述机器人处于遍历采集模式时，从所述充电座的位置开始，按照弓字型轨迹形式，对所述充电器前方的所述预设范围进行遍历。具体的，如图4所示，最外侧的正方形边框所圈定的范围为预设范围，小长方形线框表示充电座C，圆形线框表示机器人R，带箭头的弓字型线表示机器人的行走路径。所述机器人R从所述充电座C的位置开始，向前直行，沿带箭头的实线和箭头指示的方向按照弓字型轨迹形式进行行走。所示弓字型路径中，相邻的两条竖直实线之间的距离为一个机器人的机身宽度，比如直线A1A2与直线A3A4之间的距离等于机器人R的机身宽度，如此可以提高机器人的遍历速度。当然这个距离也可以小于一个机器人的机身宽度，具体值可以根据设计需求进行设置，通过减小该距离，可以提高机器人行走的紧密性，从而提高接收信号的精确性，但是遍历的速度会相对降低。当机器人从A3行走至A4时，完成充电座右侧区域的遍历。接着，机器人在A4点转向并沿虚线所述的路线从A5点朝A6点行走，并继续按照弓字型轨迹形式进行行走，依次经过A7点和A8点等位置，后续的行走路线省略，不在图中标示。当机器人行走至预设范围的最左侧边界时，此时，机器人已经完成了整个预设范围的遍历。为了进一步提高信号采集的准确性，机器人可以继续转向，并按类似的方式从左至右继续进行预设范围的弓字型行走，实现预设范围的再一次遍历。遍历的次数可以根据具体的设计需求进行选择，一般遍历2至3次即可。在遍历的过程中，所述机器人的信号接收装置实时采集所述充电座所发出的引导信号，同时，机器人还记录采集到所述引导信号时的信号信息和机器人的方位信息。本实施例通过机器人遍历充电座前的预设范围，可以准确获取充电座在预设范围内的信号分布情况，为后续回座代码的生成提供准确的参考数据。

此外，机器人可以先从充电座位置向左或者向右直行至预设范围的边界，然后从边界开始进行弓字型遍历。也可以从充电座位置开始，遍历完充电座一侧的区域后，直接回到充电座位置，再进行充电座另一侧的遍历。具体采用什么方式，可以根据设计需求进行设置。

进一步地，所述按照弓字型轨迹形式进行遍历时，相邻的弓字型轨迹的长边之间的直线距离为一个机器人的机身宽度，设置为该距离，可以减小机器人单次遍历的重复性，提高遍历效率。机器人进行重复遍历时，重复遍历所行走的弓字型轨迹的长边平行且位于先前行走的弓字型轨迹的相邻两条长边的中间，即图4中，相邻的两条带箭头的实线之间是带箭头的虚线，虚线与实线平行且位于相邻的两条实线中间。本实施例通过重复交错的弓字型行走轨迹，可以提高获取数据的准确性，进一步为后续回座代码的生成提供准确的参考数据。

作为其中一种实施方式，所述机器人处于国标位置采集模式时，先确定所述充电座前方国标位置所对应的点，然后依次行走至各个国标位置，在各个国标位置进行自转。具体的，如图5所示，首先，所述机器人确定所述充电座前方国标位置所对应的点，这些点的位置都是国家标准中制定好的，分别为图5所示的A点、B点、C点、D点、E点、F点、G点、H点、I点、J点。然后机器人依次行走至各个国标位置，在各个国标位置进行自转，自转的圈数也可以根据设计需求进行设置，一般可以设置为2圈或者3圈。在自转的过程中，所述机器人的信号接收装置实时采集所述充电座所发出的引导信号，重点采集图5中机器人转至各位置点的箭头所述方向时所接收到的信号，同时，机器人还记录采集到所述引导信号时的信号信息和机器人的方位信息。本实施例通过机器人在各个国标位置进行信号采集，可以为机器人在后续的国标测试中提供准确的参考数据，保证产品质量，确保产品性能符合国家标准。

除了上述实施方式外，也可以采用人工方式，把机器人分别放置在相应的国标位置点，然后机器人自转进行信号的采集。具体采用什么方式，可以根据设计需求进行设置。

作为其中一种实施方式，所述机器人处于中间信号区域采集模式时，以所述充电座的正前方为弓字型轨迹的延伸方向，对所述充电座正前方的预设区域进行遍历。具体的，如图6所示，所示最外侧的正方形边框所圈定的范围为预设范围，正方形边框底部的小长方形表示充电座C，圆形表示机器人R，带箭头的弓字型轨迹表示机器人的行走路径。首先，所述机器人R从充电座C的左前侧开始向充电座C的右前侧直行，当然，也可以从充电座C的右前侧开始向充电座C的左前侧直行，如此可以避免机器人R直接从充电座C的中间位置开始进行弓字型清扫而遗漏了充电座C左前侧或者右前侧的一小块位置。然后，机器人以所述充电座C的正前方为弓字型轨迹的延伸方向，对所述充电座C正前方的预设区域进行遍历，即机器人从预设范围的底部开始朝顶部方向进行弓字型行走，左右方向的遍历距离能够覆盖充电座C所发出的中间引导信号的宽度，当机器人行走至预设范围顶部的边界时，完成中间信号区域的遍历。在遍历的过程中，所述机器人的信号接收装置实时采集所述充电座所发出的引导信号，同时，机器人还记录采集到所述引导信号时的信号信息和机器人的方位信息。其中，所述预设区域为一个长方形区域，且以所述充电座的正前方为中线左右对称，所述预设区域覆盖所述充电座的中间信号发射器（即红外信号发射传感器）所发出的，且位于预设范围内的引导信号，如图6中弓字型轨迹所覆盖的区域。本实施例通过机器人R在充电座C的中间信号区域进行信号采集，可以为机器人在后续沿中间信号回座时提供准确的参考数据，提高回座代码生成的准确性，确保机器人准确回座。

进一步地，机器人按照弓字型轨迹形式进行遍历时，相邻的弓字型轨迹的长边之间的直线距离为一个机器人的机身宽度，设置为该距离，可以减小机器人单次遍历的重复性，提高遍历效率。机器人从上往下朝充电座位置方向返回，进行重复遍历时，重复遍历所行走的弓字型轨迹的水平长边平行且位于先前行走的弓字型轨迹的相邻两条水平长边的中间。本实施例通过重复交错的弓字型行走轨迹，可以提高获取数据的准确性，进一步为后续回座代码的生成提供准确的参考数据。

作为其中一种实施方式，所述机器人回座代码的自动生成设备包括数据处理模块，所述数据处理模块包括第一信号概率分布数据提取子模块、第二信号概率分布数据提取子模块、第三信号概率分布数据提取子模块和处理子模块。其中：第一信号概率分布数据提取子模块，根据机器人在遍历采集模式所记录的信号信息和方位信息，采用OPENCV进行图像处理，每一次遍历的数据可以绘制成一副图像，将这些图像进行叠加和优化处理，得到第一信号分布图，并提取第一信号概率分布数据。第二信号概率分布数据提取子模块，根据机器人在国标位置采集模式所记录的信号信息和方位信息，进行概率统计，计算每个位置点接收到不同引导信号的概率，并提取每个所述国标位置的信号接收概率、信号接收间隔时间和信号接收方向等第二信号概率分布数据，当然，相关数据也可以以图像化的形式显示。第三信号概率分布数据提取子模块，根据机器人在中间信号区域模式所记录的信号信息和方位信息，采用OPENCV进行图像处理，并通过求包络直线等方式进行优化，得到第二信号分布图，并提取第三信号概率分布数据。处理子模块，用于将所述第一信号概率分布数据、所述第二信号概率分布数据、第三信号概率分布数据和所述机器人的配置信息代入预先内置的机器人回座代码模板，替换所述机器人回座代码模板中相应的数据，生成新的机器人回座代码。本实施例通过这些子模块进行信息的图像化处理和概率统计，可以提高数据的准确性，所生成的回座代码使机器人回座效率更高。此外，通过处理子模块以代码模板的形式生成新的回座代码，可以提高代码生成的效率。

具体的，基于上述实施例所述的系统，所采用的机器人回座代码的自动生成方法，包括如下步骤：首先，机器人基于遍历采集模式、国标位置采集模式和中间信号区域采集模式，采集充电座发出的，且在预设范围内分布的引导信号。然后，机器人将采集到的所述引导信号时记录的信号信息和机器人的方位信息发送给自动生成设备。最后，所述自动生成设备根据接收到的所述信号信息和所述方位信息，将相关信息进行分析处理后，将分析处理后的数据代入预置的回座代码模板中，替换模板中相应的数据，最后生成与当前充电座相应的机器人回座代码。本实施例所述方法不需要研发人员去深入研究机器人回座的算法，也不需要编写具体的回座代码，只需要将机器人在一定的信号采集模式下采集的数据发送给自动生成设备，所述自动生成设备即可直接生成与该充电座相应的回座代码，生成的回座代码可以直接嵌入机器人系统中，机器人就可以实现自动回座功能，大大提高了机器人回座技术的研发效率。此外，通过这种方法，机器人还可以快速适用不同类型的充电座，提高了机器人的通用性。

如上实施例所述的装置编码，是设计人员根据机器人中所设置的红外接收传感器的数量以及安装位置所编制的编码值，通过编码值来区分和确定具体是机器人中的哪个传感器。所述信号编码值是设计人员根据充电座中红外发射传感器的数量以及安装位置所编制的编码值，通过该编码值可以得知机器人所接收到的引导信号，分别来自哪些传感器。这些数据在机器人或充电座设计完成时就可以确定，并存入机器人系统中了。当机器人需要重新与新的充电座匹配，就可以把这些数据重新发送给自动生成设备。此外，所述机器人还将当前的位置坐标和角度参数发送给数据处理装置。所述位置坐标和角度参数是机器人在运动过程中，基于驱动轮中的里程计所检测到的距离数据和机身中的陀螺仪所检测到的角度数据，经过机器人的处理器计算所得出的，机器人通过这些数据可以准确得知自己当前的位置和朝向。

如上各实施例在整个代码生成的过程中，研发人员只需向自动生成设备导入相关数据，操作便捷，不需要编写任何程序代码，大大提高了机器人回座代码的生成效率。

上述各实施例中所提到的“上”、“下”、“左”和“右”等方向字词，如果没有具体说明，则是指代附图中的上下左右等方向。如果有具体说明，则按具体说明定义，比如机器人的左侧，则是指代机器人前进方向的左侧，不是指代附图的左侧。

上述实施例所提到的充电座的正前方是指充电座中与机器人对接的一侧所朝向的方向，该侧面上设有用于引导机器人回座的红外传感器。所述充电座的正前方的一侧，可以是充电座的左侧，也可以是充电座的右侧，具体可以根据产品设计需求进行设置，如果所述充电座的正前方的一侧设置为左侧时，另一侧则为充电座的右侧，如果所述充电座的正前方的一侧设置为右侧时，另一侧则为充电座的左侧。

显然，上述各实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，各个实施例之间的技术方案可以相互结合。最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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， 或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (9)

1.一种机器人回座代码的自动生成设备，其特征在于，包括：

数据输入模块，用于输入机器人采集到充电座发出的引导信号时，所记录的信号信息和机器人的方位信息，还用于输入所述机器人的配置信息；

数据处理模块，用于将所述信号信息、所述方位信息和所述配置信息代入预先内置的机器人回座代码模板，进行数据替换处理，并生成新的机器人回座代码；

代码输出模块，用于输出所述新的机器人回座代码。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述数据处理模块具体包括：

第一信号概率分布数据提取子模块，用于将机器人在遍历采集模式所记录的信号信息和方位信息，进行信息图形化处理，得到第一信号分布图，并提取第一信号概率分布数据；

第二信号概率分布数据提取子模块，用于将机器人在国标位置采集模式所记录的信号信息和方位信息，进行概率统计，得到每个所述国标位置的第二信号概率分布数据；

第三信号概率分布数据提取子模块，用于将机器人在中间信号区域模式所记录的信号信息和方位信息，进行信息图形化处理，得到第二信号分布图，并提取第三信号概率分布数据；

处理子模块，用于将所述第一信号概率分布数据、所述第二信号概率分布数据、第三信号概率分布数据和所述机器人的配置信息代入预先内置的机器人回座代码模板，替换所述机器人回座代码模板中相应的数据，生成新的机器人回座代码。

3.一种机器人回座代码的自动生成系统，其特征在于，所述系统包括：

充电座，用于发出引导机器人回座的引导信号；

机器人，基于预设信号采集模式，采集充电座发出的，且在预设范围内分布的引导信号；

所述机器人回座代码的自动生成设备，能够与所述机器人进行通信连接，用于接收机器人的配置信息和机器人采集到所述引导信号时记录的信号信息和机器人的方位信息，并用于将所述信号信息、所述方位信息和所述配置信息代入预先内置的机器人回座代码模板，进行数据替换处理，生成和输出新的机器人回座代码。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述机器人包括信号采集模块和数据记录模块，其中：

所述数据采集模块用于在机器人分别处于遍历采集模式、国标位置采集模式和中间信号区域采集模式时，采集充电座发出的且在预设范围内分布的引导信息；

所述数据记录模块用于记录机器人采集到所述引导信号时所对应的信号信息和机器人的方位信息。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：

所述机器人处于遍历采集模式时，从所述充电座的位置开始，按照弓字型轨迹形式，对所述充电器前方的所述预设范围进行遍历。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：

所述机器人处于国标位置采集模式时，先确定所述充电座前方国标位置所对应的点，然后依次行走至各个国标位置，在各个国标位置进行自转。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：

所述机器人处于中间信号区域采集模式时，以所述充电座的正前方为弓字型轨迹的延伸方向，对所述充电座正前方的预设区域进行遍历。

8.根据权利要求5或7所述的系统，其特征在于：

机器人按照弓字型轨迹形式进行遍历时，相邻的弓字型轨迹的长边之间的直线距离为一个机器人的机身宽度；机器人进行重复遍历时，重复遍历所行走的弓字型轨迹的长边平行且位于先前行走的弓字型轨迹的相邻两条长边的中间。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述机器人回座代码的自动生成设备包括数据处理模块，所述数据处理模块包括：

第一信号概率分布数据提取子模块，用于将机器人在遍历采集模式所记录的信号信息和方位信息，进行信息图形化处理，得到第一信号分布图，并提取第一信号概率分布数据；

第二信号概率分布数据提取子模块，用于将机器人在国标位置采集模式所记录的信号信息和方位信息，进行概率统计，得到每个所述国标位置的第二信号概率分布数据；

第三信号概率分布数据提取子模块，用于将机器人在中间信号区域模式所记录的信号信息和方位信息，进行信息图形化处理，得到第二信号分布图，并提取第三信号概率分布数据；

处理子模块，用于将所述第一信号概率分布数据、所述第二信号概率分布数据、第三信号概率分布数据和所述机器人的配置信息代入预先内置的机器人回座代码模板，替换所述机器人回座代码模板中相应的数据，生成新的机器人回座代码。