CN112256011B - 回归引导方法、回归引导装置、移动机器人及存储介质 - Google Patents

回归引导方法、回归引导装置、移动机器人及存储介质 Download PDF

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Abstract

本说明书实施例提供了一种回归引导方法、回归引导装置、移动机器人及存储介质，该方法包括：基于无线测距方式获取两个移动点分别至两个固定参考点的距离；所述两个移动点固定于所述移动机器人上；根据所述距离、所述两个移动点的间距及所述两个固定参考点的位置坐标，确定所述两个移动点的位置坐标；根据所述两个移动点的位置坐标确定所述移动机器人当前的位姿；所述位姿包括位置坐标及航向；根据所述当前的位姿控制所述移动机器人回归目标位姿。本说明书实施例可以提高移动机器人的回归引导效率并兼顾易用性。

Description

回归引导方法、回归引导装置、移动机器人及存储介质
技术领域
本说明书涉及移动机器人技术领域，尤其涉及一种回归引导方法、回归引导装置、移动机器人及存储介质。
背景技术
移动机器人(Robot)是一种可以自动执行工作的机器装置，以协助或取代人类执行某些工作任务。以智能割草机为例，智能割草机作为一定典型的移动机器人，其可以自动执行割草任务，并可以在电量不足时自动回归充电桩充电。
目前智能割草机回归充电桩的方式主要有两种。一种为沿边界行走回归。由于智能割草机的充电桩一般位于智能割草机的工作区域边界，因此智能割草机沿边界行走可以回归充电桩。显然，这种沿边界行走回归方式的回归引导效率较低。另一种回归充电桩的方式为沿引导线回归。然而，沿引导线回归方式需要额外布设引导线，从而影响了智能割草机的易用性。
因此，如何提高移动机器人的回归引导效率并兼顾其易用性已成为目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本说明书实施例的目的在于提供一种回归引导方法、回归引导装置、移动机器人及存储介质，以提高移动机器人的回归引导效率并兼顾其易用性。
为达到上述目的，一方面，本说明书实施例提供了一种回归引导方法，应用于移动机器人，包括：
基于无线测距方式获取两个移动点分别至两个固定参考点的距离；所述两个移动点固定于所述移动机器人上；
根据所述距离、所述两个移动点的间距及所述两个固定参考点的位置坐标，确定所述两个移动点的位置坐标；
根据所述两个移动点的位置坐标确定所述移动机器人当前的位姿；所述位姿包括位置坐标及航向；
根据所述当前的位姿控制所述移动机器人回归目标位姿。
在本说明书一实施例中，所述两个移动点相对于所述移动机器人的中心线对称设置。
在本说明书一实施例中，所述根据所述两个移动点的位置坐标确定所述移动机器人当前的位姿，包括：
根据所述两个移动点的位置坐标，确定所述两个移动点的连线的中点坐标，并将所述中点坐标作为所述移动机器人当前的位置坐标；
确定所述连线的中垂线的第一方向相对于指定方向的夹角，并将所述第一方向相对于所述指定方向的夹角，作为所述移动机器人当前的航向；所述第一方向为所述中垂线指向所述移动机器人前端的方向。
在本说明书一实施例中，所述根据所述当前的位姿控制所述移动机器人回归目标位姿，包括：
以所述移动机器人当前的位姿作为输入，所述目标位姿作为目标输出，基于PID控制使所述移动机器人逐次趋近所述目标位姿。
在本说明书一实施例中，所述移动机器人回归所述目标位姿过程中的移动速率根据预设的速率曲线确定。
在本说明书一实施例中，所述速率曲线包括：
在所述移动机器人距离所述目标位姿中的目标位置大于预设距离阈值的区间，所述移动机器人的移动速率设为第一匀速率；
在所述移动机器人距离所述目标位置小于或等于所述距离阈值的区间，所述移动机器人的移动速率设为第二匀速率；所述第二匀速率小于所述第一匀速率。
在本说明书一实施例中，所述两个固定参考点位于所述目标位姿对应的目标位置两侧。
在本说明书一实施例中，所述两个固定参考点相对于所述目标位置中心对称。
在本说明书一实施例中，还包括：
预先根据所述两个固定参考点的位置坐标，并以所述目标位置作为原点建立位置坐标系。
在本说明书一实施例中，所述两个固定参考点为两个无线测距发射点，且所述两个移动点为两个无线测距接收点；
或者，所述两个固定参考点为两个无线测距接收点，且所述两个移动点为两个无线测距发射点。
在本说明书一实施例中，在所述基于无线测距方式获取两个移动点分别至两个固定参考点的距离之前，还包括：
检测所述移动机器人的回归引导触发条件是否满足；
如果满足，则基于无线测距方式获取两个移动点分别至两个固定参考点的距离。
另一方面，本申请实施例还提供了一种回归引导装置，应用于移动机器人，包括：
无线测距模块，用于获取两个移动点分别至两个固定参考点的距离；所述两个移动点固定于所述移动机器人上；
控制器，用于根据所述距离、所述两个移动点的间距及所述两个固定参考点的位置坐标，确定所述两个移动点的位置坐标；根据所述两个移动点的位置坐标确定所述移动机器人当前的位姿；所述位姿包括位置坐标及航向；并根据所述当前的位姿控制所述移动机器人回归目标位姿。
在本说明书一实施例中，所述两个移动点相对于所述移动机器人的中心线对称设置。
在本说明书一实施例中，所述根据所述两个移动点的位置坐标确定所述移动机器人当前的位姿，包括：
根据所述两个移动点的位置坐标，确定所述两个移动点的连线的中点坐标，并将所述中点坐标作为所述移动机器人当前的位置坐标；
确定所述连线的中垂线的第一方向相对于指定方向的夹角，并将所述第一方向相对于所述指定方向的夹角，作为所述移动机器人当前的航向；所述第一方向为所述中垂线指向所述移动机器人前端的方向。
在本说明书一实施例中，所述根据所述当前的位姿控制所述移动机器人回归目标位姿，包括：
以所述移动机器人当前的位姿作为输入，所述目标位姿作为目标输出，基于PID控制使所述移动机器人逐次趋近所述目标位姿。
在本说明书一实施例中，所述移动机器人回归所述目标位姿过程中的移动速率根据预设的速率曲线确定。
在本说明书一实施例中，所述速率曲线包括：
在所述移动机器人距离所述目标位姿中的目标位置大于预设距离阈值的区间，所述移动机器人的移动速率设为第一匀速率；
在所述移动机器人距离所述目标位置小于或等于所述距离阈值的区间，所述移动机器人的移动速率设为第二匀速率；所述第二匀速率小于所述第一匀速率。
在本说明书一实施例中，所述两个固定参考点位于所述目标位姿对应的目标位置两侧。
在本说明书一实施例中，所述两个固定参考点相对于所述目标位置中心对称。
在本说明书一实施例中，所述控制器还用于预先根据所述两个固定参考点的位置坐标，并以所述目标位置作为原点建立位置坐标系。
在本说明书一实施例中，所述两个固定参考点为两个无线测距发射点，且所述两个移动点为两个无线测距接收点；
或者，所述两个固定参考点为两个无线测距接收点，且所述两个移动点为两个无线测距发射点。
在本说明书一实施例中，所述控制器还用于检测所述移动机器人的回归引导触发条件是否满足；如果满足，则基于无线测距方式获取两个移动点分别至两个固定参考点的距离。
另一方面，本说明书实施例还提供了一种移动机器人，所述移动机器人配置有上述的回归引导装置。
另一方面，本说明书实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述的回归引导方法。
由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，在本说明书上述实施例的回归引导方案中，移动机器人的位姿检测是基于无线测距方式实现的；因此，基于这种方式可以直接引导移动机器人穿过工作区域，以更便捷地回归目标位姿，而无需沿移动机器人的工作区域的边界行走回归，从而提高了移动机器人的回归效率。而且，在回归引导过程中，也无需布设引导线，从而避免了因布设引导线而影响移动机器人的易用性。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书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说明书中记载的一些实施例，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。在附图中：
图1为本说明书实施例提供的回归引导方法的流程图；
图2为本说明书实施例提供的移动机器人与充电桩的交互示意图；
图3为本说明书实施例中获取移动机器人位姿的原理示意图；
图4为本说明书实施例中移动机器人的回归路线示意图；
图5为本说明书实施例提供的移动机器人的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书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说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
本说明书中的移动机器人可在工作区域自动执行作业任务。其中，执行的作业任务例如可以是除草、除尘等。然而，本说明书并不限定移动机器人的作业任务类型。本说明书中的移动机器人在一定条件下可以自动回归目标位置，以实现诸如对接充电、任务完成后返回停驻位置等目的。例如，以对接充电为例，本说明书中的移动机器人一般采用电池供电，在确认自身电量不足时，移动机器人可以自动回归充电桩，以进行对接充电，例如图1所示。
为提高移动机器人的回归引导效率，并避免影响移动机器人的易用性。本说明书实施例提供了如下所述的回归引导方案。
参考图2所示，本说明书实施例的回归引导方法可以应用于移动机器人侧，所述回归引导方法可以包括以下步骤：
S201、基于无线测距方式获取两个移动点分别至两个固定参考点的距离；所述两个移动点固定于所述移动机器人上。
S202、根据所述距离、所述两个移动点的间距及所述两个固定参考点的位置坐标，确定所述两个移动点的位置坐标。
S203、根据所述两个移动点的位置坐标确定所述移动机器人当前的位姿。所述位姿包括位置坐标及航向。
S204、根据所述当前的位姿控制所述移动机器人回归目标位姿。
由此可见，在本说明书上述实施例的回归引导方法中，移动机器人的位姿检测是基于无线测距方式实现的；因此，基于这种方式可以直接引导移动机器人穿过工作区域，以更便捷地回归目标位姿，而无需沿移动机器人的工作区域的边界行走回归，从而提高了移动机器人的回归效率。而且，在回归引导过程中，也无需布设引导线，从而避免了因布设引导线而影响移动机器人的易用性。
在本说明书一些实施例中，所述两个移动点可以是所述移动机器人上的任意两个不重合的位置。较佳的，所述两个移动点可以相对于所述移动机器人的中心线对称设置，如此，可以有利于降低计算量及实现复杂度。
在本说明书一些实施例中，在基于无线测距方式获取两个移动点分别至两个固定参考点的距离之前，可以预先确定两个已知位置坐标的固定位置点作为固定参考点。例如，在一实施例中，为避免影响移动机器人的正常工作，固定参考点可以选择位于移动机器人的工作区域范围之外的位置点。较佳的，由于移动机器人回归的目标位姿是固定的，因此，可以将两个固定参考点设置于目标位姿对应的目标位置的两侧附近，并可使两个固定参考点相对于所述目标位置，呈中心点对称分布。如此，当根据两个固定参考点的位置坐标，并以目标位置点作为原点建立位置坐标系时，可以避免或减少坐标偏移量计算，从而有利于降低实现复杂度。例如，在移动机器人回归目标充电桩进行对接充电的场景下，可以将两个固定参考点设置于目标充电桩上，并可使两个固定参考点相对于所述目标充电桩的中心点，呈中心点对称分布。
相应的，在本说明书一些实施例中，在基于无线测距方式获取两个移动点分别至两个固定参考点的距离之前，还可以预先在移动机器人上确定两个位置点作为移动点，并可使两个移动点应相对于移动机器人的中心线对称分布。如此，可以便于在以上述两个固定参考点作为参照物的基础上，通过定位两个移动点的位置坐标来确定移动机器人的位姿。在一实施例中，为了有利于无线测距信号的收发，两个移动点可以位于移动机器人的前端上。
需要说明的是，在本说明书其他实施例中，移动点和/或固定参考点也可以选择更多数量。而在本说明书上述实施例中，移动点和固定参考点均选择两个，是为了在满足移动机器人位姿检测的基础上，尽可能减少移动点和固定参考点的布设，以降低回归引导的实现复杂度和成本。
本说明书实施例中的无线测距方式可以选择任何合适的已有无线测距方式，例如，在一些实施例中，无线测距方式可以为超声波测距、红外测距或激光测距等，本说明书对此不作限制。
在无线测距方式下，所采用的无线测距模块可以分为无线测距接收器和无线测距发射器。在本说明书一些实施例中，上述两个移动点位置可以分别配置有一个无线测距接收器，从而使得上述两个移动点形成了两个无线测距接收点。相应的，上述两个固定参考点位置可以分别配置有一个无线测距发射器，从而使得上述两个固定参考点形成了两个无线测距发射点。相对于无线测距接收器，由于无线测距发射器可能会消耗更多的电能，因此，采用上述设置方式可以有利于降低移动机器人的能耗，从而可以有利于避免在回归引导的过程中因电量不足而中途停机。当然，本领域技术人员可以理解，在其他实施例中，根据需要，也可以将无线测距接收器和无线测距发射器位置互换，本说明书对此不做限定。
在一些情况下，例如当无线测距方式选择超声波测距时，为了保证测距的精度，无线测距接收点侧和无线测距发射点侧，还可以分别配置时间同步模块，以保证无线测距接收点侧和无线测距发射点之间的收发同步。例如，在一实施例中，所述时间同步模块可以是射频模块。具体的，当需要进行测距时，无线测距接收点侧的射频模块，可以向无线测距发射点侧的射频模块发射射频信号，以触发两个无线测距发射点同步发射测距信号。而无线测距接收点侧的射频模块在发射射频信号时，还会触发无线测距接收点开始接收测距信号。由于射频信号是电磁波，其在空气中的传播速度远远大于超声波在空气中的传播速度，因此可近似认为无线测距接收点的接收开始时间，与无线测距发射点的发射开始时间是同步的。
在本说明书一些实施例中，在基于无线测距方式获取两个移动点分别至两个固定参考点的距离之前，还可以实时或定时检测所述移动机器人的回归引导触发条件是否满足，以判断移动机器人的回归引导时机是否到来。例如，以回归充电桩对接充电为例，可以实时或定时检测移动机器人的剩余电量；当剩余电量低于预设电量值时，可以触发所述两个无线测距发射点同步发射测距信号，并触发所述两个无线测距接收点同步接收所述测距信号。
为便于理解，下面以回归充电桩对接充电为例，对移动机器人的位姿检测原理进行说明。例如，在以上述两个移动点作为两个无线测距发射点，并以上述两个固定参考点为两个无线测距接收点的情况下，移动机器人的位姿检测原理可以如图3所示。
在图3中，A点和B点为充电桩上的两个固定参考点，C点和D点为移动机器人上的两个移动点。并且，图3中是以充电桩的中心点O作为原点，以A点和B点的连线作为横坐标，而建立的位置坐标系。在引导移动机器人回归充电桩(即目标位姿)的过程中，A点和B点可实时(或间歇性地)同步发射测距信号时，C点和D点同步接收测距信号。
相应的，在步骤S201中，基于无线测距方式获取两个移动点分别至两个固定参考点的距离，例如可以包括：根据A点发射的测距信号分别到达C点和D点的用时，可以对应确定A点与C点的距离d1，以及A点与D点的距离d2。同理，根据B点发射的测距信号分别到达C点和D点的用时，可以对应确定B点与C点的距离d3，以及B点与D点的距离d4。
相应的，在步骤S202中，根据所述距离、所述两个移动点的间距及所述两个固定参考点的位置坐标，确定所述两个移动点的位置坐标，例如可以包括：在获得d1、d2、d3和d4的基础上，由于C点与D点距离已知，且A点和B点的位置坐标已知，根据三边定位原理，可以计算出C点和D点的位置坐标。计算公式如下：
(xC-xA)2+(yC-yA)2＝d12
(xC-xB)2+(yC-yB)2＝d32
(xD-xA)2+(yD-yA)2＝d22
(xD-xB)2+(yD-yB)2＝d42
在以O点为原点的位置坐标系下，yA和yB均为0，因此上述四式可以简化成如下四式：
xC＝(d32-d12)/(xA-xB)/2
Figure BDA0002119710090000081
xD＝(d42-d22)/(xA-xB)/2
Figure BDA0002119710090000082
上述简化后的四式中，xA,xB分别是A点和B点的横坐标(已知)，xC,xD分别是C点和D点的横坐标(待求)，yC,yD分别是C点和D点的纵坐标(待求)。联立简化后的四式，可以求出C点和D点的位置坐标C(xC,yC)、D(xD,yD)。
相应的，在步骤S203中，根据所述两个移动点的位置坐标确定所述移动机器人当前的位姿，例如可以包括：根据C点和D点的位置坐标，可以计算出C点和D点的连线的中点坐标(x,y)，并可将该中点坐标(x,y)作为所述移动机器人当前的位置坐标(x,y)。其中，
Figure BDA0002119710090000091
确定所述连线的中垂线的第一方向相对于指定方向(指定方向可以为目标位姿中的目标方向，例如在图3所示的坐标系下，指定方向即为y轴方向)的夹角θ，并将所述第一方向相对于所述指定方向的夹角θ，作为所述移动机器人当前的航向。其中，所述第一方向为所述中垂线指向所述移动机器人前端的方向。从而可获得所述移动机器人当前的位姿(x,y,θ)。
在本说明书一些实施例中，在可以实时获得移动机器人当前的位姿(x,y,θ)的基础上，移动机器人可以根据当前的位姿自行控制回归目标位姿。例如，在一实施例中，可以以所述移动机器人当前的位姿作为输入，所述目标位姿作为目标输出，基于PID((比例(proportion)、积分(integral)、微分(differential))控制使所述移动机器人逐次趋近所述目标位姿。
在本说明书一些实施例中，在引导移动机器人回归的过程中，移动机器人当前的位姿(x,y,θ)中各参数的调节顺序可以根据需要设定。例如，以目标位姿为(0,0,0)为例，在一实施例中，可以先调整移动机器人的航向θ平行于x轴，其次调整移动机器人的横坐标x趋于0，然后调整移动机器人的航向θ趋于0(即与y轴负半轴方向重合)，最后调整移动机器人的纵坐标y趋于0。在另一实施例中，也可以同步调整移动机器人的横坐标x和航向θ，待移动机器人的横坐标x和航向θ均趋近于0后，再调整移动机器人的纵坐标y趋于0，等等。研究表明，当采用不同的调节顺序时，移动机器人回归目标位姿的路径轨迹也可能会各异，例如图4所示。因此，在不同调节顺序下，移动机器人回归目标位姿的回归效率可能会略有差异。
在本说明书一些实施例中，还可以根据预设的速率曲线，控制移动机器人回归目标位姿过程中的移动速率，以便于兼顾回归效率和回归精度。例如，在一实施例中，所述速率曲线可以包括两段速率：在移动机器人距离目标位姿中的目标位置大于预设距离阈值的区间，移动机器人的移动速率可以设为相对较高的第一匀速率，以提高回归效率；在移动机器人距离目标位置小于或等于距离阈值的区间，移动机器人的移动速率可以设为相对较低的第二匀速率(即第二匀速率小于第一匀速率)，以提高回归精度。
虽然上文描述的过程流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是，应当清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。
参考图5所示，本说明书一些实施例的移动机器人可以配置有回归引导装置，所述回归引导装置可以包括无线测距模块51和控制器52。其中：
无线测距模块51，可以用于获取两个移动点分别至两个固定参考点的距离；所述两个移动点固定于所述移动机器人上；
控制器52，可以用于根据所述距离、所述两个移动点的间距及所述两个固定参考点的位置坐标，确定所述两个移动点的位置坐标；根据所述两个移动点的位置坐标确定所述移动机器人当前的位姿；所述位姿包括位置坐标及航向；并根据所述当前的位姿控制所述移动机器人回归目标位姿。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本说明书时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本说明书是参照根据本说明书实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁盘式存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置(系统)实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本说明书的实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。

Claims (22)

1.一种回归引导方法，应用于移动机器人，其特征在于，包括：
基于无线测距方式获取两个移动点分别至两个固定参考点的距离；所述两个移动点固定于所述移动机器人上；所述两个固定参考点为两个无线测距发射点，且所述两个移动点为两个无线测距接收点；或者，所述两个固定参考点为两个无线测距接收点，且所述两个移动点为两个无线测距发射点；所述移动机器人包括智能割草机；
根据所述距离、所述两个移动点的间距及所述两个固定参考点的位置坐标，确定所述两个移动点的位置坐标；
根据所述两个移动点的位置坐标确定所述移动机器人当前的位姿；所述位姿包括位置坐标及航向；
根据所述当前的位姿控制所述移动机器人回归目标位姿。
2.如权利要求1所述的回归引导方法，其特征在于，所述两个移动点相对于所述移动机器人的中心线对称设置。
3.如权利要求2所述的回归引导方法，其特征在于，所述根据所述两个移动点的位置坐标确定所述移动机器人当前的位姿，包括：
根据所述两个移动点的位置坐标，确定所述两个移动点的连线的中点坐标，并将所述中点坐标作为所述移动机器人当前的位置坐标；
确定所述连线的中垂线的第一方向相对于指定方向的夹角，并将所述第一方向相对于所述指定方向的夹角，作为所述移动机器人当前的航向；所述第一方向为所述中垂线指向所述移动机器人前端的方向。
4.如权利要求1所述的回归引导方法，其特征在于，所述根据所述当前的位姿控制所述移动机器人回归目标位姿，包括：
以所述移动机器人当前的位姿作为输入，所述目标位姿作为目标输出，基于PID控制使所述移动机器人逐次趋近所述目标位姿。
5.如权利要求1所述的回归引导方法，其特征在于，所述移动机器人回归所述目标位姿过程中的移动速率根据预设的速率曲线确定。
6.如权利要求5所述的回归引导方法，其特征在于，所述速率曲线包括：
在所述移动机器人距离所述目标位姿中的目标位置大于预设距离阈值的区间，所述移动机器人的移动速率设为第一匀速率；
在所述移动机器人距离所述目标位置小于或等于所述距离阈值的区间，所述移动机器人的移动速率设为第二匀速率；所述第二匀速率小于所述第一匀速率。
7.如权利要求1所述的回归引导方法，其特征在于，所述两个固定参考点位于所述目标位姿对应的目标位置两侧。
8.如权利要求7所述的回归引导方法，其特征在于，所述两个固定参考点相对于所述目标位置中心对称。
9.如权利要求7所述的回归引导方法，其特征在于，还包括：
预先根据所述两个固定参考点的位置坐标，并以所述目标位置作为原点建立位置坐标系。
10.如权利要求1所述的回归引导方法，其特征在于，在所述基于无线测距方式获取两个移动点分别至两个固定参考点的距离之前，还包括：
检测所述移动机器人的回归引导触发条件是否满足；
如果满足，则基于无线测距方式获取两个移动点分别至两个固定参考点的距离。
11.一种回归引导装置，应用于移动机器人，其特征在于，包括：
无线测距模块，用于获取两个移动点分别至两个固定参考点的距离；所述两个移动点固定于所述移动机器人上；所述两个固定参考点为两个无线测距发射点，且所述两个移动点为两个无线测距接收点；或者，所述两个固定参考点为两个无线测距接收点，且所述两个移动点为两个无线测距发射点；所述移动机器人包括智能割草机；
控制器，用于根据所述距离、所述两个移动点的间距及所述两个固定参考点的位置坐标，确定所述两个移动点的位置坐标；根据所述两个移动点的位置坐标确定所述移动机器人当前的位姿；所述位姿包括位置坐标及航向；并根据所述当前的位姿控制所述移动机器人回归目标位姿。
12.如权利要求11所述的回归引导装置，其特征在于，所述两个移动点相对于所述移动机器人的中心线对称设置。
13.如权利要求11所述的回归引导装置，其特征在于，所述根据所述两个移动点的位置坐标确定所述移动机器人当前的位姿，包括：
根据所述两个移动点的位置坐标，确定所述两个移动点的连线的中点坐标，并将所述中点坐标作为所述移动机器人当前的位置坐标；
确定所述连线的中垂线的第一方向相对于指定方向的夹角，并将所述第一方向相对于所述指定方向的夹角，作为所述移动机器人当前的航向；所述第一方向为所述中垂线指向所述移动机器人前端的方向。
14.如权利要求11所述的回归引导装置，其特征在于，所述根据所述当前的位姿控制所述移动机器人回归目标位姿，包括：
以所述移动机器人当前的位姿作为输入，所述目标位姿作为目标输出，基于PID控制使所述移动机器人逐次趋近所述目标位姿。
15.如权利要求11所述的回归引导装置，其特征在于，所述移动机器人回归所述目标位姿过程中的移动速率根据预设的速率曲线确定。
16.如权利要求15所述的回归引导装置，其特征在于，所述速率曲线包括：
在所述移动机器人距离所述目标位姿中的目标位置大于预设距离阈值的区间，所述移动机器人的移动速率设为第一匀速率；
在所述移动机器人距离所述目标位置小于或等于所述距离阈值的区间，所述移动机器人的移动速率设为第二匀速率；所述第二匀速率小于所述第一匀速率。
17.如权利要求11所述的回归引导装置，其特征在于，所述两个固定参考点位于所述目标位姿对应的目标位置两侧。
18.如权利要求17所述的回归引导装置，其特征在于，所述两个固定参考点相对于所述目标位置中心对称。
19.如权利要求17所述的回归引导装置，其特征在于，所述控制器还用于预先根据所述两个固定参考点的位置坐标，并以所述目标位置作为原点建立位置坐标系。
20.如权利要求11所述的回归引导装置，其特征在于，所述控制器还用于检测所述移动机器人的回归引导触发条件是否满足；如果满足，则基于无线测距方式获取两个移动点分别至两个固定参考点的距离。
21.一种移动机器人，其特征在于，所述移动机器人配置有权利要求11～20任意一项所述的回归引导装置。
22.一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1～10任意一项所述的回归引导方法。
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