CN111070205B - 对桩控制方法、装置、智能机器人及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种智能机器人的对桩控制方法、装置、智能机器人及存储介质。控制方法包括:响应于充电指令,控制智能机器人到达第一定位点,调整智能机器人在第一定位点的姿态以得到第一位姿,控制智能机器人调整第一位姿并行进至第二定位点,控制智能机器人获取定位标识图像,根据定位标识图像确定智能机器人的第二位姿,控制智能机器人调整第二位姿并行进至充电桩以与充电桩对接。本申请的智能机器人的对桩控制方法通过对智能机器人的精确的位姿控制,使得智能机器人接收到充电指令后能够不受干扰的以预定行进路线准确行进至充电桩,进而保证了智能机器人能够准确的和充电桩对接充电。
Description
技术领域
本申请涉及机器人领域,特别涉及一种智能机器人的对桩控制方法、装置、智能机器人及存储介质。
背景技术
智能机器人能够为人们的生活带来极大的方便和便利,其需求也越来越广泛。智能机器人往往需要大面积的连续作业,而其自身的电量往往难以满足大面积的任务,例如:清洁任务、巡查任务以及配送任务等。因此,智能机器人在任务执行过程中会自主地在电量不足时返回充电桩进行充电从而延长续航。
相关技术中,智能机器人可采用即时定位与地图构建(SimultaneousLocalization AndMapping,SLAM)技术实现对机器人与充电桩连接充电。然而,采用SLAM技术定位精度不高,通常需要借助机械结构辅助或者特定的标记进行引导,成本较高,重复精度较差。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的问题之一。为此,本发明的目的在于提供一种智能机器人的对桩控制方法、装置、智能机器人及存储介质。
为到达上述目的,本申请实施方式的智能机器人的对桩控制方法包括:
响应于充电指令,控制所述智能机器人到达第一定位点;
调整所述智能机器人在所述第一定位点的姿态以得到第一位姿;
控制所述智能机器人调整所述第一位姿并行进至第二定位点;
控制所述智能机器人获取定位标识图像;
根据所述定位标识图像确定所述智能机器人的第二位姿;
控制所述智能机器人调整所述第二位姿并行进至充电桩以与所述充电桩对接。
本申请实施方式的智能机器人的对桩控制方法中,通过在所述智能机器人接收到充电指令后对智能机器人的位姿控制,避免了智能机器人在行进过程中产生较大的偏差,使得智能机器人能够以预定的路线行进至充电桩完成对桩充电。
在某些实施方式中,所述调整所述智能机器人在所述第一定位点的姿态以得到第一位姿包括:
获取所述智能机器人的传感器数据;
处理所述传感数据以确定所述智能机器人与所述充电桩的相对位姿;
调节所述智能机器人与所述充电桩的相对位姿以得到所述第一位姿。
如此,通过获取传感器数据可确定智能机器人与充电桩的相对位置关系,以便调整智能机器人的姿态,从而进一步能够方便智能机器人获取到定位标识图像。
在某些实施方式中,所述控制所述智能机器人调整所述第一位姿并行进至第二定位点包括:
对所述智能机器人在所述第一定位点与所述第二定位点之间的行进路线进行航位推算以得到第一预定行进路线;
控制所述智能机器人根据所述第一预定行进路线行进到达所述第二定位点。
如此,智能机器人可根据第一预定行进路线行进至第二定位点,避免智能机器人在进行过程中产生偏差。
在某些实施方式中,所述控制所述智能机器人调整所述第二位姿并行进至充电桩以与所述充电桩对接包括:
对所述智能机器人在所述第二定位点与所述充电桩之间的行进路线进行航位推算以得到第二预定行进路线;
控制所述智能机器人根据所述第二预定行进路线行进至所述充电桩以与所述充电桩对接。
如此,智能机器人可根据第二预定行进路线行进至充电桩与充电桩连接,避免智能机器人在进行过程中产生偏差。
在某些实施方式中,所述智能机器人包括航向角误差阈值,控制所述智能机器人根据所述第二预定行进路线行进至所述充电桩以与所述充电桩对接包括:
比较所述智能机器人的航向角误差值和所述航向角误差阈值;
若所述智能机器人的航向角误差值大于所述航向角误差阈值,调整所述智能机器人的航向角使所述航向角误差值小于或者等于所述航向角误差阈值。
如此,通过比较所述智能机器人的航向角误差值和所述航向角误差阈值,可确定航向角是否做调整,从而减小智能机器人的位姿偏差。
在某些实施方式中,所述智能机器人包括第一预设偏差值,控制所述智能机器人根据所述第二预定行进路线行进至所述充电桩以与所述充电桩对接包括:
比较所述智能机器人的竖向偏差值和所述第一预设偏差值;
若所述智能机器人的竖向偏差值大于所述第一预设偏差值,降低所述智能机器人的线速度以便于调整所述智能机器人的航向角。
如此,通过比较智能机器人的竖向偏差与第一预设偏差值,从而确定是否需要降速以便于智能机器人能够在与充电桩对接之前可以调整航向角以降低航向角误差。
在某些实施方式中,所述智能机器人还包括第二预设偏差值,控制所述智能机器人根据所述第二预定行进路线行进至所述充电桩以与所述充电桩对接还包括:
比较所述智能机器人的横向偏差值和所述第二预设偏差值;
若所述智能机器人的横向偏差值小于或者等于所述第二预设偏差值,降低所述智能机器人线速度以便调节所述智能机器人的航向角。
如此,通过横向偏差与第二预设偏差值比较,保证了智能机器人在到达终点前可以保证误差在控制范围内,从而能够进一步保证智能机器人与充电桩完成对接。
在本申请实施方式的智能机器人的对桩控制装置包括:
第一控制模块,所述第一控制模块用于响应于充电指令,控制所述智能机器人到达第一定位点;
调整模块,所述调整模块用于调整所述智能机器人在所述第一定位点的姿态以得到第一位姿;
第二控制模块,所述第二控制模块用于控制所述智能机器人调整所述第一位姿并行进至第二定位点;
获取模块,所述获取模块用于控制所述智能机器人获取定位标识图像;
确定模块,所述确定模块用于根据所述定位标识图像确定所述智能机器人的第二位姿;
第三控制模块,所述第三控制模块用于控制所述智能机器人调整所述第二位姿并行进至充电桩以与所述充电桩对接。
如此,通过控制装置所包括的第一控制模块、调整模块、第二控制模块、获取模块、确定模块以及第三控制模块的设置,使得智能机器人接收到充电指令后能够自动且准确的行进至充电桩以与充电桩对接充电。
本申请实施方式的一种智能机器人包括:
一个或多个处理器、存储器;和
一个或多个程序,其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被所述一个或多个处理器执行,所述程序包括用于执行根据权利要求1-7任意一项所述智能机器人的对桩控制方法的指令。
如此,通过所述处理器、存储器以及一个或多个程序的设置,所述智能机器人能够实现智能机器人的对桩控制方法,使得所述智能机器人接收到充电指令后能够自动且准确的行进至充电桩以与充电桩对接充电。
本申请实施方式的非易失性计算机可读存储介质包括介质存储计算机可执行指令,当所述计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时,使得所述处理器执行上述任一项所述智能机器人的对桩控制方法。
如此,通过处理器执行计算机可执行指令而能够实现上述任一项所述智能机器人的对桩控制方法。
本申请实施方式的智能机器人的对桩控制方法、装置、智能机器人及其存储介质中,通过对智能机器人的精确的位姿控制,而避免智能机器人在行进过程中产生较大的偏差导致智能机器人对桩不准确,保证了智能机器人接收到充电指令后能够以预定的路线前进至充电桩与充电桩准确的对接。如此,智能机器人可无需机械结构辅助或者特殊标记引与充电桩对接,降低了成本且重复精度高。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本申请某些实施方式的智能机器人的对桩控制方法的流程示意图。
图2是本申请某些实施方式的智能机器人的对桩控制装置的结构示意图。
图3是本申请某些实施方式的智能机器人的结构示意图。
图4是本申请某些实施方式的智能机器人的对桩控制方法的流程示意图。
图5是本申请某些实施方式的智能机器人的对桩控制方法的又一流程示意图。
图6是本申请某些实施方式的智能机器人的坐标示意图。
图7是本申请某些实施方式的智能机器人的对桩控制方法的又一流程示意图。
图8是本申请某些实施方式的智能机器人的对桩控制方法的又一流程示意图。
图9是本申请某些实施方式的存储介质的模块示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
随着科技的发展,机器人越来越智能。其中,智能机器人能够为人们的生活带来极大的方便和便利,其需求也越来越广泛。智能机器人往往需要在例如商场、马路、机场、写字楼、仓库以及广场等环境情况复杂的公共区域进行大面积的连续作业,而其自身的电量往往难以满足大面积的任务。因此,智能机器人例如在清洁过程中,会自主地在电量不足而生成充电指令,而使得智能机器人可自动移动至充电桩与充电桩连接进行充电从而延长续航。
相关技术中,智能机器人可采用即时定位与地图构建(SimultaneousLocalization AndMapping,SLAM)技术实现对机器人与充电桩连接充电。SLAM技术是指机器人在未知环境中从一个未知位置开始移动,在移动过程中根据位置估计和地图进行自身定位,同时在自身定位的基础上建造增量式地图,实现机器人的自主定位和导航。然而,采用SLAM技术定位精度不高,在智能机器人与充电桩对桩连接时通常需要借助特定的机械机构或者特定标记进行引导,而采用特定的机械结构或者特定标记成本较高,并且重复精度较差。
请参阅图1,本申请实施方式的智能机器人的对桩控制方法包括:
S10,响应于充电指令,控制智能机器人到达第一定位点;
S20,调整智能机器人在第一定位点的姿态以得到第一位姿;
S30,控制智能机器人调整第一位姿并行进至第二定位点;
S40,控制智能机器人获取定位标识图像;
S50,根据定位标识图像确定智能机器人的第二位姿,和
S60,控制智能机器人调整第二位姿并行进至充电桩以与充电桩对接。
请参阅图2,本申请实施方式的智能机器人的对桩控制装置100包括第一控制模块11、调整模块12、第二控制模块13、获取模块14、确定模块15以及第三控制模块16。其中,S10可以由第一控制模块11实现,S20可以由调整模块12实现,S30可以由第二控制模块13实现,S40可以由获取模块14实现,S50可以由确定模块15实现,S60可以由第三控制模块16实现。也即是说,第一控制模块11可用于响应于充电指令,控制智能机器人到达第一定位点。调整模块12可用于调整智能机器人在第一定位点的姿态以得到第一位姿。第二控制模块13可用于控制智能机器人调整第一位姿并行进至第二定位点。获取模块14可用于控制智能机器人获取定位标识图像。确定模块15可用于根据定位标识图像确定智能机器人的第二位姿。第三控制模块16可用于控制智能机器人调整第二位姿并行进至充电桩以与充电桩对接。
请参阅图3,本申请实施方式还提供了一种智能机器人1000,智能机器人1000包括一个或多个处理器200、存储器300以及一个或多个程序301。其中,程序301包括用于执行本实施方式中的智能机器人1000的对桩控制方法的指令。一个或多个处理器200可以通过总线耦合至存储器300而处理存储于存储器300的程序301,也即是,处理器200可以用于响应于充电指令,控制智能机器人1000到达第一定位点,调整智能机器人1000在第一定位点的姿态以得到第一位姿,控制智能机器人1000调整第一位姿并行进至第二定位点,控制智能机器人1000获取定位标识图像,根据定位标识图像确定智能机器人1000的第二位姿,控制智能机器人1000调整第二位姿并行进至充电桩以与充电桩对接。智能机器人1000还包括通讯模块500,智能机器人1000可以通过通信模块500连接至网络以实现与外部设备的通信连接,以及通过输入/输出接口连接至输入/输出装置,采集环境信息或输出控制状态信号。
具体地,充电桩正前方设置有第一定位点和第二定位点。其中,第二定位点设置于第一定位点与充电桩之间。第一定位点、第二定位点与充电桩之间的距离不设限制,例如,第一定位点与充电桩之间的距离可在1米至1.2米之间设置,第二定位点与充电桩之间的距离可在0.5米至0.65米之间设置。第一控制模块11包括有导航系统,导航系统可包括有包含例如商场、马路、机场、写字楼、仓库以及广场等环境情况复杂区域的地图。地图上标有第一定位点、第二定位点以及充电桩的位置。若智能机器人1000电量不足,智能机器人1000可生成充电指令而停止任务。导航系统根据智能机器人1000自身位置和第一定位点位置而生成规划路线,智能机器人1000根据导航系统沿着规划路线行进至第一定位点。在智能机器人1000行进至第一定位点后,确定智能机器人1000与充电桩的相对位姿以判断智能机器人1000的行进方向是否对着第二定位点所在的位置方向,若是智能机器人1000的行进方向未朝着第二定位点所在的位置方向,则由调整模块12控制智能机器人1000在第一定位点调整姿态,也即是调整智能机器人1000的航向角,得到智能机器人1000的第一位姿。从而保证智能机器人1000在第一定位点可朝着第二定位点行进,若是智能机器人1000的行进方向对着第二定位点所在的位置方向,则无需调整智能机器人1000的姿态。
进一步地,智能机器人1000包括有图像传感器,充电桩包括有定位标识图像,定位标识图像可以是图片、二维码等。智能机器人1000在第二定位点可通过图像传感器获取到充电桩的定位标识图像,智能机器人1000对定位标识图像进行识别从而确定在第二定位点与充电桩的相对位姿。再由智能机器人1000与充电桩的相对位姿推算出充电桩与智能机器人1000之间的坐标转换关系,得到了智能机器人1000当前在充电桩坐标系中的位姿。在一些示例中,定位标识图像可以为二维码。智能机器人1000通过图像传感器获取到二维码之后,对二维码图片进行分析,识别出二维码中三个角落上最外围正方形的质心点,从而确定位于对角线上的两个质心点,并根据两个对角线上的质心点的中心点以确定智能机器人1000与二维码的相对位姿。由于二维码固定于充电桩上,因此,确定了智能机器人1000与充电桩的相对位姿。最后由第三控制模块16控制智能机器人1000调整第二位姿后从第二定位点行进至充电桩,完成与充电桩的对接充电。
可以理解地,在另一些示例中,智能机器人1000的对桩控制方法还可以用于智能机器人1000进行加水、排水、上货或者卸货等动作时的对桩。例如,智能机器人1000在接收到加水指令后,可根据智能机器人1000的对桩控制方法而进行对桩以实现加水。
综上,本申请实施方式的智能机器人1000的对桩控制方法、装置100以及智能机器人1000中,在接收到充电指令控制智能机器人1000到达第一定位点后,通过对智能机器人1000的位姿控制而使得智能机器人1000从第一定位点行进至第二定位点以及从第二定位点行进至充电桩,减少了外界对智能机器人1000定位的影响,实现了智能机器人1000能够准确地到达充电桩与充电桩对接充电。如此,智能机器人1000可无需机械结构辅助或者特殊标记引与充电桩对接,降低了成本且重复精度高。
请参阅图4,在某些实施方式中,S20包括:
S22,获取智能机器人的传感器数据;
S24,处理传感数据以确定智能机器人与充电桩的相对位姿;
S26,调节智能机器人与充电桩的相对位姿以得到第一位姿。
在某些实施方式中,调整模块12包括获取单元122、处理单元124以及调节单元126。其中,S22可以由获取单元122实现,S24可以由处理单元124实现,S26可以由调节单元126实现。也即是说,获取单元122可以用于获取智能机器人1000的传感器数据。处理单元124处理传感数据以确定智能机器人1000与充电桩的相对位姿。调节单元126可以用于调节智能机器人1000与充电桩的相对位姿以得到第一位姿。
在某些实施方式中,处理器200用于获取智能机器人1000的传感器数据,处理传感数据以确定智能机器人1000与充电桩的相对位姿,调节智能机器人1000与充电桩的相对位姿以得到第一位姿。
具体地,智能机器人1000还包括有如激光传感器、码盘传感器以及惯性测量(Inertialmeasurement unit)传感器等多种传感器。智能机器人1000通过这些传感器可获取智能机器人1000周围的环境信息数据,例如,周围障碍物的位置信息、数量信息以及充电桩的位置信息等。处理单元124通过对获取传感器的数据分析处理得到智能机器人1000与充电桩的相对位姿关系。由于充电桩和第二定位点的位置已经确定,从而可以获得智能机器人1000在第一定位点所要调整的角度,如此,调节单元126控制智能机器人1000调节航向角以得到第一位姿,智能机器人1000可的行进方向朝向第二定位点。智能机器人1000可从第一定位点行进至第二定位点并在第二定位点获得定位标识图像。
需要说明的是,智能机器人1000包括有充电口,而充电口设置于智能机器人1000的背面,因此,在第一定位点调整后的第一姿态为智能机器人1000的背面朝向第二定位点。如此,智能机器人1000可在第一定位点后退行进至第二定位点,最后后退至充电桩,充电口与充电桩连接充电。
参阅图5,在某些实施方式中,S30包括:
S32,对智能机器人在第一定位点与第二定位点之间的行进路线进行航位推算以得到第一预定行进路线;
S34,控制智能机器人根据第一预定行进路线行进到达第二定位点。
在某些实施方式中,第二控制模块13包括第一推算单元132和第一控制单元134。S32可以由第一推算单元132实现。S34可以由第一控制单元134实现。也即是说,推算单元132可以用于对智能机器人1000在第一定位点与第二定位点之间的行进路线进行航位推算以得到第一预定行进路线。第一控制单元134可以用于控制智能机器人1000根据第一预定行进路线行进到达第二定位点。
在某些实施方式中,处理器200还用于对智能机器人1000在第一定位点与第二定位点之间的行进路线进行航位推算以得到第一预定行进路线,控制智能机器人1000根据第一预定行进路线行进到达第二定位点。
具体地,航位推算是指在知道当前时刻位置的条件下,通过测量移动的距离和方位,推算下一时刻位置的方法。在本实施方式中,采用龙格库塔航位推算法对智能机器人1000在第一定位点与第二定位点之间的行进路线进行航位推算以得到第一预定行进路线。需要说明地是,智能机器人1000从第一定位点行进至第二定位点过程中,通过驱动电机而带动智能机器人1000移动或者转动。第一推算单元132获取智能机器人1000的电机上码盘传感器数据,以码盘传感器的数据作为航位推算的增量。通过码盘传感器所获取的数据可精确的确定智能机器人1000在行进过程中每一时刻的线速度、角速度以及走过的里程等参数。
请参阅图6,进一步地,建立XY坐标系,第二定位点设为坐标原点O(0,0),智能机器人1000的期望坐标R(Xn,Yn),其中,Xn为智能机器人1000中心到Y轴的距离,也即是,智能机器人1000中心离第二定位点的横向偏差。Yn为智能机器人1000中心到X轴的距离,也即是,智能机器人1000中心到第二定位点的竖向偏差。智能机器人1000行进的方向为竖轴Yr,与竖轴Yr垂直的为智能机器人1000的横轴Xr。其中,横轴Xr与X轴之间的夹角为智能机器人1000的期望航向角误差值An。智能机器人1000在第一定位点行进至第二定位点过程中的坐标点由龙格库塔航位推算法的公式为:
Xn=Xn-1+(K1+4*K2+K3)/6,Yn=Yn-1+(K4+4*K5+K6)/6,An=An-1+K7。
其中,K1=T*cos(An-1)*Vn-1,K2=T*cos(An-1+0.5*T*Wn-1)*Vn-1,K3=T*cos(An-1+T*Wn-1)*Vn-1,K4=T*sin(An-1)*Vn-1,K5=T*sin(An-1+0.5*T*Wn-1)*Vn-1,K6=T*sin(An-1+T*Wn-1)*Vn-1,K7=T*Wn-1。
T为控制周期,Wn-1为当前角速度,Vn-1为当前线速度,(Xn-1、Yn-1)为当前智能机器人1000的坐标,An-1为智能机器人1000当前的航向角误差值。
更进一步地,第一控制单元134通过反演控制以控制智能机器人1000线速度和角速度,从而智能机器人1000可以沿着航位推算得出的坐标点行进至第二定位点。反演控制(Backstepping Control)是一种非线性系统设计方法,它通过引入虚拟控制,将复杂的非线性系统分解成多个更简单和阶数更低的系统,然后选择适当的李雅普诺夫(Lyapunov)函数来保证系统的稳定性,并逐步导出最终的控制律及参数自适应律,实现对系统的有效控制和全局调节。反演控制以控制线速度和角速度的计算公式为:
UV=Vn*cos(An-1)+C1*Xn-1;
UW=C2*Vn*Yn-1+Wn+C3*Vn*sin(An-1)。
其中,UV为线速度控制量,UW为角速度控制量。Wn为期望的角速度,由于智能机器人1000为倒退行进至第二定位点,因此,Wn的值为0。Vn为期望的线速度,在一些示例中,Vn的取值可以为0.1-0.3m/s之间。C1、C2以及C3为系数,需要根据实际情况调整大小。C1能够确保智能机器人1000获得合适的行进速度,C2和C3用于配合调整智能机器人1000的速度偏差和角度误差。
如此,通过确定第一预定行进路径以及控制智能机器人1000沿着第一预定行进路径行进至第二定位点,从而使得智能机器人1000能够准确到达第二定位点并获得定位标识图像。
请参阅图7,在某些实施方式中,S60包括:
S62,对智能机器人在第二定位点与充电桩之间的行进路线进行航位推算以得到第二预定行进路线;
S64,控制智能机器人根据第二预定行进路线行进至充电桩以与充电桩对接。
在某些实施方式中,第三控制模块16包括第二推算单元162和第二控制单元164。S62可以由第二推算单元162实现,S64可以由第二控制单元164实现。也即是,第二推算单元162可以用于对智能机器人1000在第二定位点与充电桩之间的行进路线进行航位推算以得到第二预定行进路线。第二控制单元164可以用于控制智能机器人1000根据第二预定行进路线行进至充电桩以与充电桩对接。
在某些实施方式中,处理器200还用于对智能机器人1000在第二定位点与充电桩之间的行进路线进行航位推算以得到第二预定行进路线,控制智能机器人1000根据第二预定行进路线行进至充电桩以与充电桩对接。
具体地,控制装置100通过定位标识图像可得到智能机器人1000自身与充电桩的相对位姿,从而采用与上述实施方式相同的龙格库塔航位推算可得到第二预定行进路线,并由与上述实施方式采用的反演控制继续控制智能机器人1000的线速度与角速度沿着第二预定行进路线行进至充电桩。需要说明的是,智能机器人1000从第二定位点向充电桩行进过程中,以充电桩为原点建立坐标系,由第二推算单元162进行龙格库塔航位推算航位得到智能机器人1000的期望的坐标点以及期望的航向角误差,以及反演控制以控制智能机器人1000行进至期望坐标点及得到期望的航向角,最后到达充电桩。由于上述已经说明了龙格库塔航位推算方法以及反演控制方法,在此不再赘述。如此,智能机器人1000可准确的从第二定位点行进至充电桩而完成对桩。
请参阅图8,在某些实施方式中,智能机器人1000包括航向角误差阈值,S64包括:
S641,比较智能机器人的航向角误差值和航向角误差阈值;
S642,若智能机器人的航向角误差值大于航向角误差阈值,调整智能机器人的航向角使航向角误差值小于或者等于航向角误差阈值。
在某些实施方式中,S641和S642可以由第二控制单元164实现。也即是,第二控制单元164还用于比较智能机器人1000的航向角误差值和航向角误差阈值,若智能机器人1000的航向角误差值大于航向角误差阈值,调整智能机器人1000的航向角使航向角误差值小于或者等于航向角误差阈值。
在某些实施方式中,处理器200用于比较智能机器人1000的航向角误差值和航向角误差阈值,若智能机器人1000的航向角误差值大于航向角误差阈值,调整智能机器人1000的航向角使航向角误差值小于或者等于航向角误差阈值。
可以理解,在第一定位点是以激光传感器、码盘传感器以及惯性测量(Inertialmeasurement unit)传感器等获取的数据作为依据而调节智能机器人1000的姿态得到第一位姿,由于传感器获取的数据可能存在误差,并且智能机器人1000从第一定位点行进至第二定位点的过程中,可能不能完全以第一预定行进路线行进至第二定位点,从而导致智能机器人1000在第二定位点的行进方向并不准确的对准充电桩。因此,根据智能机器人1000在第二定位点获取的定位标识图像,从而可得到更为准确的智能机器人1000和充电桩的相对位姿。
进一步地,智能机器人1000设置有航向角误差阈值。当智能机器人1000到达至第二定位点,第二控制单元164将智能机器人1000的线速度降至为0,确定智能机器人1000的航向角误差值是否大于航向角误差阈值,若智能机器人1000的航向角误差值大于航向角误差阈值,调整智能机器人1000的航向角使航向角误差值小于或者等于航向角误差阈值。若智能机器人1000的航向角误差值小于或者等于航向角误差阈值,则无需调整智能机器人1000的航向角。如此,可保证智能机器人1000的航向角对准充电桩,使得智能机器人1000能够准确的从第二定位点行进至充电桩以与充电桩对接充电。
在某些实施方式中,智能机器人包括第一预设偏差值,S64还包括:
S643,比较智能机器人的竖向偏差值和第一预设偏差值;
S644,若智能机器人的竖向偏差值大于第一预设偏差值,降低智能机器人的线速度以便于调整智能机器人的航向角。
在某些实施方式中,S643以及S644可以由第二控制单元164实现。也即是说,第二控制单元164还可以用于比较智能机器人1000的竖向偏差值和第一预设偏差值,若智能机器人1000的竖向偏差值大于第一预设偏差值,降低智能机器人1000的线速度以便于调整智能机器人1000的航向角。
在某些实施方式中,处理器200还用于比较智能机器人1000的竖向偏差值和第一预设偏差值,若智能机器人1000的竖向偏差值大于第一预设偏差值,降低智能机器人1000的线速度以便于调整智能机器人1000的航向角。
需要说明的是,竖向偏差是指智能机器人1000在坐标轴中到X轴的距离。智能机器人1000从第二定位点行进至充电桩的过程中,若是智能机器人1000行进速度过快可能使得智能机器人1000到达至充电桩时的竖向偏差过大而不能准确与充电桩连接。通过第一预设偏差的设置,若是智能机器人1000的竖向偏差值大于第一预设偏差值,则说明现有的线速度下,智能机器人1000到达充电桩时由于竖向偏差过大导致不能准确与充电桩连接。由第二控制单元164降低智能机器人1000的线速度,使得智能机器人1000可在行进至充电桩之前可调整航向角,从而将智能机器人1000的竖向误差值缩小至小于或者等于第一预设偏差值。如此,智能机器人1000行进至充电桩后能够与充电桩对接充电。在一些示例中,若是智能机器人1000的竖向偏差值大于第一预设偏差值,第二控制单元164可控制智能机器人1000可将线速度调节至正常前进的速度的一半。
在某些实施方式中,智能机器人1000包括第二预设偏差值,S64还包括:
S645,比较智能机器人的横向偏差值和第二预设偏差值;
S646,若智能机器人的横向偏差值小于或者等于第二预设偏差值,降低智能机器人线速度以便调节智能机器人的航向角。
在某些实施方式中,S645以及S646可以由第二控制单元164实现。也即是说,第二控制单元164还可以用于比较智能机器人1000的横向偏差值和第二预设偏差值,若智能机器人1000的横向偏差值小于或者等于第二预设偏差值,降低智能机器人1000线速度以便调节智能机器人1000的航向角。
在某些实施方式中,处理器200还用于比较智能机器人1000的横向偏差值和第二预设偏差值,若智能机器人1000的横向偏差值小于或者第二预设偏差值,降低智能机器人1000线速度以便调节智能机器人1000的航向角。
具体地,横向偏差是指智能机器人1000在坐标轴中到Y轴的距离。当智能机器人1000的横向偏差小于或者等于第二预设偏差值,由第二控制单元164控制智能机器人1000将线速度调节至0,再调整智能机器人1000的航向角,使得智能机器人1000的航向角误差值缩小至第二预设偏差值以内,在一些示例中,可将智能机器人1000的航向角误差值调至8度内,也即是,智能机器人1000行进的方向与智能机器人1000和充电桩的连线之间夹角小于8度。调整完毕后,再控制智能机器人1000恢复线速度,最后行进至充电桩完成对接。
请参阅图9,本申请实施方式的非易失性计算机可读存储介质400包括计算机可执行指令401,当计算机可执行指令401被一个或多个处理器200执行时,使得所述处理器200执行权利要求上述任一项智能机器人1000的对桩控制方法。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本申请的各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
尽管已经示出和描述了本申请的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (14)
1.一种智能机器人的对桩控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:
响应于充电指令,控制所述智能机器人到达第一定位点;
调整所述智能机器人在所述第一定位点的姿态以得到第一位姿;
控制所述智能机器人调整所述第一位姿并行进至第二定位点;
控制所述智能机器人获取定位标识图像;
根据所述定位标识图像确定所述智能机器人的第二位姿;
控制所述智能机器人调整所述第二位姿并行进至充电桩以与所述充电桩对接;
所述控制所述智能机器人调整所述第一位姿并行进至第二定位点包括:
通过龙格库塔航位推算法对所述智能机器人在所述第一定位点与所述第二定位点之间的行进路线进行航位推算以得到第一预定行进路线,所述航位推算的增量为所述智能机器人的码盘传感器数据;
通过反演控制算法控制所述智能机器人根据所述第一预定行进路线行进到达所述第二定位点。
2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述调整所述智能机器人在所述第一定位点的姿态以得到第一位姿包括:
获取所述智能机器人的传感器数据;
处理所述传感数据以确定所述智能机器人与所述充电桩的相对位姿;
调节所述智能机器人与所述充电桩的相对位姿以得到所述第一位姿。
3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述控制所述智能机器人调整所述第二位姿并行进至充电桩以与所述充电桩对接包括:
对所述智能机器人在所述第二定位点与所述充电桩之间的行进路线进行航位推算以得到第二预定行进路线;
控制所述智能机器人根据所述第二预定行进路线行进至所述充电桩以与所述充电桩对接。
4.根据权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述智能机器人包括航向角误差阈值,控制所述智能机器人根据所述第二预定行进路线行进至所述充电桩以与所述充电桩对接包括:
比较所述智能机器人的航向角误差值和所述航向角误差阈值;
若所述智能机器人的航向角误差值大于所述航向角误差阈值,调整所述智能机器人的航向角使所述航向角误差值小于或者等于所述航向角误差阈值。
5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,所述智能机器人包括第一预设偏差值,控制所述智能机器人根据所述第二预定行进路线行进至所述充电桩以与所述充电桩对接包括:
比较所述智能机器人的竖向偏差值和所述第一预设偏差值;
若所述智能机器人的竖向偏差值大于所述第一预设偏差值,降低所述智能机器人的线速度以便于调整所述智能机器人的航向角。
6.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,所述智能机器人还包括第二预设偏差值,控制所述智能机器人根据所述第二预定行进路线行进至所述充电桩以与所述充电桩对接还包括:
比较所述智能机器人的横向偏差值和所述第二预设偏差值;
若所述智能机器人的横向偏差值小于或者等于所述第二预设偏差值,降低所述智能机器人线速度以便调节所述智能机器人的航向角。
7.一种智能机器人的对桩控制装置,其特征在于,所述对桩控制装置包括:
第一控制模块,所述第一控制模块用于响应于充电指令,控制所述智能机器人到达第一定位点;
调整模块,所述调整模块用于调整所述智能机器人在所述第一定位点的姿态以得到第一位姿;
第二控制模块,所述第二控制模块用于控制所述智能机器人调整所述第一位姿并行进至第二定位点;
获取模块,所述获取模块用于控制所述智能机器人获取定位标识图像;
确定模块,所述确定模块用于根据所述定位标识图像确定所述智能机器人的第二位姿;
第三控制模块,所述第三控制模块用于控制所述智能机器人调整所述第二位姿并行进至充电桩以与所述充电桩对接;
所述第二控制模块包括:
第一推算单元,所述第一推算单元用于通过龙格库塔航位推算法对所述智能机器人在所述第一定位点与所述第二定位点之间的行进路线进行航位推算以得到第一预定行进路线,所述航位推算的增量为所述智能机器人的码盘传感器数据;
第一控制单元,所述第一控制单元用于通过反演控制算法控制所述智能机器人根据所述第一预定行进路线行进到达所述第二定位点。
8.根据权利要求7所述的对桩控制装置,其特征在于,所述调整模块包括:
获取单元,所述获取单元用于获取所述智能机器人的传感器数据;
处理单元,所述处理单元用于处理所述传感数据以确定所述智能机器人与所述充电桩的相对位姿;
调节单元,所述调节单元用于调节所述智能机器人与所述充电桩的相对位姿以得到所述第一位姿。
9.根据权利要求7所述的对桩控制装置,其特征在于,所述第三控制模块包括:
第二推算单元,所述第二推算单元用于对所述智能机器人在所述第二定位点与所述充电桩之间的行进路线进行航位推算以得到第二预定行进路线;
第二控制单元,所述第二控制单元用于控制所述智能机器人根据所述第二预定行进路线行进至所述充电桩以与所述充电桩对接。
10.根据权利要求9所述的对桩控制装置,其特征在于,所述第二控制单元还用于:
比较所述智能机器人的航向角误差值和航向角误差阈值;
若所述智能机器人的航向角误差值大于所述航向角误差阈值,调整所述智能机器人的航向角使所述航向角误差值小于或者等于所述航向角误差阈值。
11.根据权利要求10所述的对桩控制装置,其特征在于,所述第二控制单元还用于:
比较所述智能机器人的竖向偏差值和第一预设偏差值;
若所述智能机器人的竖向偏差值大于所述第一预设偏差值,降低所述智能机器人的线速度以便于调整所述智能机器人的航向角。
12.根据权利要求10所述的对桩控制装置,其特征在于,所述第二控制单元还用于:
比较所述智能机器人的横向偏差值和第二预设偏差值;
若所述智能机器人的横向偏差值小于或者等于所述第二预设偏差值,降低所述智能机器人线速度以便调节所述智能机器人的航向角。
13.一种智能机器人,其特征在于,所述智能机器人包括:
一个或多个处理器、存储器;和
一个或多个程序,其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被所述一个或多个处理器执行,所述程序包括用于执行根据权利要求1-6任意一项所述智能机器人的对桩控制方法的指令。
14.一种非易失性计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质包括计算机可执行指令,当所述计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时,使得所述处理器执行权利要求1-6中任一项所述智能机器人的对桩控制方法。
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