CN112684813A - 机器人与充电桩的对接方法、装置、机器人与可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供的机器人与充电桩的对接方法，包括步骤：获取机器人与充电桩对接所需的充电桩的充电桩姿态位置与充电桩姿态线；根据充电桩姿态位置调整机器人相对充电桩的机器人位姿；控制机器人以机器人位姿向充电桩姿态线运动；当机器人的车体后轮中心与充电桩姿态线之间的距离在预设距离内时，根据充电桩姿态位置调整机器人位姿以与充电桩相对；控制机器人沿着充电桩姿态线与充电桩对接。本发明还提供了一种对接装置、机器人与可读存储介质。本发明实施例的对接方法，能够提高机器人在自动回充过程中的对接成功率，有效地避免了现有的机器人在自动回充时，由于难以调整相对充电桩的对接位置与姿态，而导致自动回充效果较差甚至是回充失败的问题。

Description

机器人与充电桩的对接方法、装置、机器人与可读存储介质

技术领域

本发明属于机器人领域，尤其涉及一种机器人与充电桩的对接方法、装置、 机器人与可读存储介质。

背景技术

相关技术中，洗地机已逐渐搭载自动回充功能，能够让洗地机自动回到充 电桩附近并进行对接充电，有利于洗地机在大场景下的应用，提高其工作效率。 目前通常的回充方式为，洗地机自动记录下与充电桩准确对接时的中转位置及 姿态，然后控制自身移动到记录的位置前方一定范围，洗地机到达该中转点后， 利用其它的定位方式进行精确对接。

而洗地机一般采用前驱前舵的驱动方式，包括一个舵轮和两个从动轮，舵 轮既是驱动轮也是舵轮，分别由不同电机进行驱动。从动轮被固定在车体后落 地支撑叉的下部，只能进行前后的转动，不可实现左右方向的转动。舵轮驱动 的优点在于结构简单、效率高、负载能力强，无需考虑驱动电机的配合问题， 控制舵轮的角度就可以决定机器人车体的运动趋势，缺点为洗地机车体较长、 转弯半径大、避障及姿态调整困难。

在面对洗地机因存在一定的误差而较难精准地到达上述中转位置及姿态、 受到障碍或环境干扰误差较大、或者是人工将洗地机停靠在非中转点处且洗地 机姿态与充电桩姿态相差比较大等情况时，容易导致洗地机不能有效的调整好 对接姿态(常用对接算法对洗地机的初始位置和姿态有一定的误差范围要求， 误差过大则难以自动修正)，而导致洗地机自动回充的充电效果差甚至充电失 败。如果采用先控制洗地机回到中转位置再开始对接过程的方式，这样会降低 工作效率，同时也会增加额外的工作量，并且实现起来同样困难。

发明内容

本发明实施例提供一种机器人与充电桩的对接方法，旨在解决现有的洗地 机在自动回充时，由于难以调整相对充电桩的对接位置与姿态，而导致自动回 充效果较差甚至是回充失败的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种机器人与充电桩的对接方法，包括：

获取所述机器人与所述充电桩对接所需的所述充电桩的充电桩姿态位置与 充电桩姿态线；

根据所述充电桩姿态位置调整所述机器人相对所述充电桩的机器人位姿；

控制所述机器人以所述机器人位姿向所述充电桩姿态线运动；

当所述机器人的车体后轮中心与所述充电桩姿态线之间的距离在预设距离 内时，根据所述充电桩姿态位置调整所述机器人位姿以与所述充电桩相对；

控制所述机器人沿着所述充电桩姿态线与所述充电桩对接。

更进一步地，所述充电桩姿态位置包括充电桩的姿态角度与平面坐标，所 述获取所述机器人与所述充电桩对接所需的所述充电桩的充电桩姿态位置与充 电桩姿态线，包括：

获取所述充电桩的平面坐标；

根据所述平面坐标计算所述机器人与所述充电桩之间的对接距离与所述充 电桩姿态线；

根据所述对接距离计算所述机器人与所述充电桩之间的姿态角度；

其中，所述姿态角度包括在所述对接距离下，所述机器人的激光雷达、所 述机器人的两后轮中点与所述机器人的前轮相对于所述充电桩的第一夹角、第 二夹角与第三夹角。

更进一步地，所述当所述机器人的车体后轮中心与所述充电桩姿态线之间 的距离在预设距离内时，调整所述机器人位姿以与所述充电桩相对，包括：

当所述机器人与所述充电桩姿态线的距离在预设距离内时，分别以所述第 一夹角、所述第二夹角与所述第三夹角在PID算法中作为运动控制的第一输入 量、第二输入量与第三输入量，输出得到用于控制所述机器人转向的转向角度；

根据所述转向角度调整所述机器人位姿以与所述充电桩相对。

更进一步地，所述控制所述机器人以所述机器人位姿向所述充电桩姿态线 运动，包括：

当所述机器人与所述充电桩姿态线的距离在预设距离外时，控制所述机器 人以垂直于所述充电桩姿态线的所述机器人位姿向所述充电桩姿态线运动。

本发明实施例还提供一种机器人与充电桩的对接装置，包括：

第一获取模块，用于获取所述机器人与所述充电桩对接所需的所述充电桩 的充电桩姿态位置与充电桩姿态线；

第一调整模块，用于根据所述充电桩姿态位置调整所述机器人相对所述充 电桩的机器人位姿；

第一控制模块，用于控制所述机器人以所述机器人位姿向所述充电桩姿态 线运动；

第二调整模块，用于当所述机器人的车体后轮中心与所述充电桩姿态线之 间的距离在预设距离内时，根据所述充电桩姿态位置调整所述机器人位姿以与 所述充电桩相对；

第二控制模块，用于控制所述机器人沿着所述充电桩姿态线与所述充电桩 对接。

更进一步地，所述充电桩姿态位置包括充电桩的姿态角度与平面坐标，所 述对接装置还包括：

第二获取模块，用于获取所述充电桩的平面坐标；

第一计算模块，用于根据所述平面坐标计算所述机器人与所述充电桩之间 的对接距离；

第二计算模块，用于根据所述对接距离计算所述机器人与所述充电桩之间 的姿态角度；

第三计算模块，用于根据所述姿态角度确定所述充电桩姿态线；

其中，所述姿态角度包括在所述对接距离下，所述机器人的激光雷达、所 述机器人的两后轮中点与所述机器人的前轮相对于所述充电桩的第一夹角、第 二夹角与第三夹角。

更进一步地，所述对接装置还包括：

第四计算模块，用于当所述机器人与所述充电桩姿态线的距离在预设距离 内时，分别以所述第一夹角、所述第二夹角与所述第三夹角在PID算法中作为 运动控制的第一输入量、第二输入量与第三输入量，输出得到用于控制所述机 器人转向的转向角度；

第三调整模块，用于根据所述转向角度调整所述机器人位姿以与所述充电 桩相对。

更进一步地，所述对接装置还包括：

第三控制模块，用于当所述机器人与所述充电桩姿态线的距离在预设距离 外时，控制所述机器人以垂直于所述充电桩姿态线的所述机器人位姿向所述充 电桩姿态线运动。

本发明实施例还提供一种机器人，所述机器人包括如上述任一项的机器人 与充电桩的对接装置。

本发明实施例还提供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，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项的机器 人与充电桩的对接方法。

本发明实施例的有益效果是，在机器人自动回充的过程中，通过获取充电 桩姿态位置得到机器人与充电桩的相对位置关系，根据相对位置关系调整机器 人的位姿以与充电桩更好的对接，再以充电桩姿态线作为参照物，控制机器人 向充电桩姿态线移动至较佳的对接位置，进一步地根据充电桩姿态位置与充电 桩姿态线，调整机器人与充电桩相对并完成对接任务，提高机器人在自动回充 过程中的对接成功率，有效地避免了现有的机器人在自动回充时，由于难以调 整相对充电桩的对接位置与姿态，而导致自动回充效果较差甚至是回充失败的 问题。

附图说明

图1为本发明实施例一的机器人与充电桩的对接方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的机器人与充电桩的对接过程示意图；

图3为本发明实施例的充电桩的结构示意图；

图4为本发明实施例二的机器人与充电桩的对接方法的流程示意图；

图5为本发明实施例三的机器人与充电桩的对接方法的流程示意图；

图6为本发明实施例的机器人的激光雷达的直角坐标系的示意图；

图7为本发明实施例四的机器人与充电桩的对接方法的流程示意图；

图8为本发明实施例五的机器人的对接装置的结构示意图；

图9为本发明实施例六的机器人的对接装置的结构示意图；

图10为本发明实施例七的机器人的对接装置的结构示意图；

图11为本发明实施例八的机器人的对接装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

相关技术中，在洗地机自动回充时，一般通过洗地机自动记录下与充电桩 准确对接时的中转位置及姿态，然后充电时控制自身移动到记录的位置前方一 定范围，洗地机到达该中转点后，利用其它的定位方式进行精确对接。而由于 洗地机自身的体积较大，需要其自主移动并与充电桩精准对接存在一定的困难。

本发明的技术方案中，以机器人与充电桩之间的相对位置关系为基础，获 取得到充电桩姿态位置与充电桩姿态线，用以调整机器人的位姿与控制机器人 移动，而以充电桩姿态线作为机器人对接的标准线，使得机器人能准确地与充 电桩完成对接，有效提高对接准确率。

实施例一

请参阅图1，本发明实施例的机器人与充电桩的对接方法包括步骤：

S1：获取机器人与充电桩对接所需的充电桩的充电桩姿态位置与充电桩姿 态线；

S2：根据充电桩姿态位置调整机器人相对充电桩的机器人位姿；

S3：控制机器人以机器人位姿向充电桩姿态线运动；

S4：当机器人的车体后轮中心与充电桩姿态线之间的距离在预设距离内时， 根据充电桩姿态位置调整机器人位姿以与充电桩相对；

S5：控制机器人沿着充电桩姿态线与充电桩对接。

机器人可以为具备一定智能、自主清洁能力的设备，如扫地机器人、扫地 机、洗地机等，在本发明的实施例中，以洗地机作为机器人的示例说明，在其 他实施例中，机器人还可以为其他，在此不做具体限制。机器人可设有控制器、 处理器等具备数据处理功能与控制功能的元器件，本发明实施例以控制器为例 进行说明，即本发明实施例的机器人与充电桩的对接方法可由控制器执行实现。

具体地，机器人可安装有红外传感器、碰撞传感器、视觉传感器、激光雷 达等各种传感器，以对机器人的工作环境进行探测与感应。在本发明实施例中， 机器人安装有激光雷达，激光雷达可在发射激光并接受根据激光得到的相关反 馈信息，以对周围的环境进行检测，并可绘制有机器人所在工作场所的环境地 图。环境地图为在工作场所的地图的基础上，根据一定比例关系绘制得到，环 境地图中包括有环境信息。环境信息如工作场所的大小形状、障碍物的位置分 布、障碍物的大小形状、待清理的杂物的大小与类型等，机器人根据环境地图 (环境信息)进行实际的工作。

一般地，为便于分辨与显示，采用虚拟图标在环境地图中来表示机器人。 虚拟图标可为三角形、圆形、菱形等形状，且虚拟图标示出了机器人自身在环 境地图中的朝向等。虚拟图标在环境地图中的位置与移动，即对应为机器人在 工作场所中的位置与移动。另外，机器人还设有定位装置(如GPS等)，定位 装置可用于实时地获取机器人在工作场所中的位置并同步至环境地图内，如此， 当机器人在工作场所中移动时，虚拟图标同时在环境地图中移动。

在本发明实施例中，当机器人与充电桩位姿相差很大且机器人可以检测到 充电桩时，先控制机器人转向使机器人靠近充电桩姿态线并到达姿态线附近， 然后控制机器人朝向充电桩并开始对接运动。具体地，在步骤S1中，在机器人 需要回充时，可通过激光雷达发射激光对充电桩进行检测并获取对接参数，对 接参数如充电桩的位置、机器人相对充电桩的距离、机器人相对充电桩的角度、 以及对接所需的充电桩位姿与充电桩姿态线等数据。在得到上述对接参数之前， 机器人先要通过激光确定以自身为中心的一定距离范围内存在充电桩，如可在 移动的同时通过持续地发射激光并接受反馈信息进行分析，在确定充电桩的位 置后可在环境地图中进行标示。本发明实施例中，可以实现充电桩前方1-3.5 米范围、机器人姿态正负100度范围内的充电桩识别及定位，并进一步地获取 充电桩的位姿与充电桩姿态线等参数。

在本发明实施例中，机器人通过分析通过激光检测到的、周围物体的特征 以确定是否为充电桩，而根据充电桩的不同形状大小、所处的不同位置等因素， 充电桩的特征可存在不同。请结合图2与图3，本发明实施例所设定的充电桩 特征信息为：充电桩的V形特征与V形特征两侧贴附的反光条，机器人通过发 射激光检测到V形特征确定充电桩的存在。其中，V型特征为，充电桩的下部 设置为V形结构，该V形结构的两条边的边长为设定长度，两条边之间存在交 点以及两条边的夹角为设定角度。在本发明实施例中，上述设定长度为15cm， 设定角度为140度；在其他的实施例中，充电桩特征信息以及上述特征与参数 还可以为其他，在此不做具体限制。

进一步地，机器人可通过反光条所反射的激光，计算得到充电桩的对接参 数。在本发明实施例中，可通过对激光数据进行霍夫直线检测、最小二乘拟合 等数据处理，确定充电桩的充电桩姿态位置，充电桩姿态位置包括但不限于充 电桩相对机器人之间的位置、点坐标、对接距离、角度关系等。充电桩姿态线 可以理解为充电桩的中轴线，该中轴线位于上述V形结构的两条边相交处向V 形结构外的延长线上。在确定了充电桩的充电桩姿态位置后，可在环境地图中 进行对充电桩的构建，便可推测出充电桩姿态线的位置并标识，以具备充电桩 姿态位置与充电桩姿态线的环境地图进行移动与调整，机器人以该充电桩姿态 线为参照物调整自身的位姿并移动，可保证机器人与充电桩正对，以相对准确 地与充电桩对接。

在确定了充电桩姿态位置与充电桩姿态线后，若直接控制机器人向充电桩 移动，容易出现因机器人与充电桩之间的相对位置存在一定差距，而导致机器 人向充电桩移动时发生偏移的情况，因此，在步骤S2中，由于充电桩为固定不 动的，便可根据充电桩姿态位置来调整机器人相对充电桩的位姿，即机器人位 姿，使得机器人在向充电桩移动时，减小机器人与充电桩之间的对接误差。并 且，在一个实施例中，机器人位姿还可通过上述虚拟图标的朝向来表现。

而在机器人调整好自身相对充电桩的机器人位姿后，可根据环境地图内的 充电桩姿态线的标识，控制机器人以机器人位姿向充电桩姿态线运动，并随时 检测自身(车体后轮中心)与充电桩姿态线之间的实时距离、实时位置关系等 数据。当实时距离在预设距离内时，根据充电桩姿态位置调整机器人位姿以与 充电桩相对，以上预设距离可以为经过相关测算得到的距离，在本发明实施例 中，根据充电桩姿态位置调整机器人位姿以与充电桩相对，可以为控制机器人 的车体后轮中心在充电桩姿态线上，也可以是机器人的车体后轮中线与充电桩 姿态线间隔但平行，只要保证机器人与充电桩的位置大致在一条直线上即可， 以保证机器人与充电桩可完全、准确地相对。同样地，在一个实施例中，还可 根据环境地图内机器人的虚拟图标是否与充电桩的虚拟图标的位置关系，来判 断机器人与充电桩是否相对。

另外，由于机器人相对充电桩的机器人位姿为固定位姿，因此机器人与充 电桩之间除了对接距离与某些选定部位之间的相对夹角的改变外，其他数据均 不会改变，而在对接距离可通过实际计算得到的情况下，相对夹角也可通过对 接距离转化得到。因此，在步骤S4中，根据充电桩位姿调整机器人位姿以与充 电桩相对可理解为，根据对接距离与相对夹角细微地调整机器人位姿。

以下结合机器人的运动结构对车体后轮中心进行说明：

机器人一般采用前驱前舵(简称舵轮)的驱动方式，包括一个舵轮和两个 从动轮，舵轮既是驱动轮也是方向轮，分别由不同电机进行驱动。从动轮被固 定在车体后落地支撑叉的下部，只能进行前后的转动，不可实现左右方向的转 动。舵轮驱动的优点在于结构简单、效率高、负载能力强，无需考虑驱动电机 的配合问题，控制舵轮的角度就可以决定机器人车体的运动趋势。本发明实施 例中的车体后轮中心可以理解为，机器人的两个从动轮之间的中点，对应于控 制机器人车体的运动中心，且车体后轮中心与舵轮位于同一直线上。可以理解， 在本发明实施例的对接方法主要通过控制舵轮的驱动，来达到机器人的移动、调整位姿、以及对接等相关操作。

在步骤S4中，当车体后轮中心与充电桩姿态线之间的距离在预设距离内时， 便可保证机器人的车体与充电桩之间的位置“较正或较为对齐”，同时，也便 于舵轮对机器人的驱动，以对机器人位姿进行细微调整，以及控制机器人正对 着充电桩移动。在本发明实施例中，控制机器人与充电桩相对，可以是舵轮与 车体后轮中心均位于充电桩姿态线上，也可以是舵轮与车体后轮中心的连线相 对充电桩姿态线大致平行，连线与充电桩姿态线之间的距离在上述预设距离内， 如此，当控制机器人沿着充电桩姿态线与充电桩对接时，可保证机器人与充电 桩正对，提高对接的准确性，保证回充的顺利完成。

本发明实施例的对接方法中，在机器人自动回充时，通过获取充电桩姿态 位置得到机器人与充电桩的相对位置关系，根据相对位置关系调整机器人的位 姿以与充电桩更好的对接，再以充电桩姿态线作为参照物，控制机器人向充电 桩姿态线移动至较佳的对接位置，进一步地根据充电桩姿态位置与充电桩姿态 线，调整机器人与充电桩相对并完成对接任务，提高机器人在自动回充过程中 的对接成功率，有效地避免了现有的机器人在自动回充时，由于难以调整相对 充电桩的对接位置与姿态，而导致自动回充效果较差甚至是回充失败的问题。

实施例二

更进一步地，请参阅图4，充电桩姿态位置包括充电桩的姿态角度与平面 坐标，步骤S1包括步骤：

S11：获取充电桩的平面坐标；

S12：根据平面坐标计算机器人与充电桩之间的对接距离与充电桩姿态线；

S13：根据对接距离计算机器人与充电桩之间的姿态角度；

其中，姿态角度包括在对接距离下，机器人的激光雷达、机器人的两后轮 中点与机器人的前轮相对于充电桩的第一夹角、第二夹角与第三夹角。

请结合实施例一中关于机器人如何获取对接参数的描述：

当机器人确定距离自身一定范围内存在充电桩时，可进一步地通过激光数 据获取到充电桩的位置，并可在环境地图内构建关于机器人与充电桩的平面坐 标系，以机器人自身(激光雷达)为原点，确定充电桩在该平面坐标系内的平 面坐标(x，y)，根据该平面坐标可得到机器人与充电桩之间的对接距离：

D表示对接距离，x、y分别表示平面坐标的横坐标与纵坐标。

在得到对接距离后，可进一步地推算确定充电桩姿态线的具体位置，以及 得到在该对接距离下，机器人的各选定部位与充电桩之间的姿态角度。其中， 姿态角度分别包括机器人的激光雷达相对充电桩的第一夹角、机器人的两后轮 中点(即车体后轮中心)相对充电桩的第二夹角、与机器人的前轮相对充电桩 的第三夹角，且激光雷达、两后轮中点与前轮在地面的投影，位于同一条直线 上。机器人所测得相对充电桩的距离实际上可以理解为激光雷达与充电桩之间 的第一距离，便可首先通过三角函数、第一距离与充电桩的平面坐标等数据， 得到激光雷达相对充电桩的第一夹角。在本发明实施例中，由于激光雷达、两后轮中点与前轮的机械位置关系都是固定的，因此，可通过机器人本身的机械 机构设计得到激光雷达、前轮与两后轮中点的相对位置关系，并进一步地根据 激光雷达与充电桩之间的距离换算得到，前轮相对充电桩的位姿、以及两后轮 中点相当于充电桩的位姿，再进一步地得到第二夹角与第三夹角。

可以理解，激光雷达、前轮与两后轮中点相对充电桩的位置关系，决定了 机器人整体相对充电桩的位置关系，因此，通过获取激光雷达、前轮与两后轮 中点相对充电桩的位姿，进一步地得到激光雷达、前轮与两后轮中点相对充电 桩的三个夹角，以第一夹角、第二夹角与第三夹角作为调整机器人位姿的参数， 能够相对准确地调整机器人相对充电桩的位姿，提高机器人与充电桩的对接准 确性，促进回充进程的实施。

另外，由于机器人相对充电桩的机器人位姿为固定位姿，因此机器人与充 电桩之间除了激光雷达、前轮与两后轮中点相对充电桩的距离改变，以及上述 三者相对充电桩的夹角的改变外，其他数据均不会改变，而在对接距离可通过 实际计算得到的情况下，相对夹角也可通过对接距离转化得到。因此，根据充 电桩位姿调整机器人位姿以与充电桩相对还可理解为，根据激光雷达、前轮与 两后轮中点相对充电桩的对接距离、以及激光雷达、前轮与两后轮中点相对充 电桩的夹角，细微地调整机器人位姿。

实施例三

更进一步地，请参阅图5，步骤S4包括步骤：

S41：当机器人与充电桩姿态线的距离在预设距离内时，分别以第一夹角、 第二夹角与第三夹角在PID算法中作为运动控制的第一输入量、第二输入量与 第三输入量，输出得到用于控制机器人转向的转向角度；

S42：根据转向角度调整机器人位姿以与充电桩相对。

可以理解，在发明本实施例中，机器人的运动趋势由舵轮的驱动决定，因 此舵轮的转向控制是影响对接成功的主要因素，而控制机器人向充电桩移动至 机器人与充电桩姿态线的距离在预设距离内、以及控制机器人与充电桩相对， 则涉及对舵轮的微调转向。

在本发明实施例中，对于舵轮的控制采用PID算法的控制策略，其中，PID 算法输入分别为：激光雷达相对于充电桩位姿(第一夹角)、舵轮相对于充电 桩位姿(第二夹角)与机器人两后轮中点相对于充电桩位姿(第三夹角)，输 出为关于舵轮转向的调整角度(如左转、右转角度)。步骤S41通过PID算法 进行计算的目标在于：控制机器人的激光雷达、舵轮与两后轮中心都到达充电 桩姿态线上，三个输入同时参与控制作用，仅各自权重有所不同。

具体地，PID算法的公式为：

PID_OUT＝Kp1*(charger_th-θ1)+Kp2*(charger_th-θ2)+ Kp3*(charger_th-θ3)；

其中，PIDout为PID控制器输出，即通过PID算法所计算得到的转向角度；charger-th为充电桩在激光雷达直角坐标系中的姿态(请结合图6，激光雷达直 角坐标系为以激光雷达(图中laser)中心为原点，机器人车身的中心线向前为 X轴，左侧为Y轴建立)；θ1为激光雷达相对充电桩的倾斜角(第一夹角)； Kp1为激光雷达与充电桩相对姿态的比例系数；θ2为激光雷达与舵轮的倾斜 角(第二夹角)；Kp2为舵轮与充电桩相对姿态的比例系数；θ3为机器人的 两后轮中点与充电桩的倾斜角(第三夹角)；Kp3为机器人的两后轮中点与充 电桩相对姿态的比例系数；上述Kp1、Kp2与Kp3可经过相关实验经过测算得 到，在具体的实施例中具体设置。

以下结合机器人与充电桩之间的相对位置关系进行说明：

当机器人位姿与充电桩位姿相差很大时：Kp2*(charger_th-θ2)+ Kp3*(charger_th-θ3)>Kp1*(charger_th-θ1)，舵轮相对于充电桩位 姿和两后轮中点相对于充电桩位姿对舵轮的控制起主导作用，此时，输出转向 角度控制机器人向充电桩姿态线转向；

当机器人靠近并横跨姿态线时：Kp2*(charger_th-θ2)+Kp3* (charger_th-θ3)逐渐减小，Kp1*(charger_th-θ1)的在PID算法中的比 重逐渐变大，舵轮及两后轮中心对于舵轮运动的修正逐渐变小，甚至当机器人 车身在充电桩姿态线上时会互相抵消，激光雷达相对于调整机器人位姿相对充 电桩位姿起主导作用，用于输出得到转向角度控制机器人转向充电桩方向；

Kp2*(charger_th-θ2)、Kp3*(charger_th-θ3)、Kp1*(charger_th-θ1) 都比较小，三个值中的最大值用于输出得到转向角度控制机器人的运动趋势， 从而保证整个机器人都在充电桩姿态线上直到最终完成对接过程。

实施例四

更进一步地，请参阅图7，步骤S3之后还包括步骤：

S6：当机器人与充电桩姿态线的距离在预设距离外时，控制机器人以垂直 于充电桩姿态线的机器人位姿向充电桩姿态线运动。

可以理解，在控制机器人以机器人位姿向充电桩姿态线移动并对接的过程 中，存在两种情况：

一是，机器人与充电桩姿态线的距离在预设距离内，此时，可细微地调整 机器人位姿至与充电桩相对，后续控制机器人沿着充电桩姿态线与充电桩直接 完成对接过程；

二是，机器人与充电桩姿态线的距离在预设距离外时，如机器人以机器人 位姿向充电桩姿态线移动而越过充电桩姿态线，或是仍旧远离充电桩姿态线， 此时，为减少机器人的移动路程并降低能耗，可调整机器人的位姿与充电桩姿 态线垂直，控制机器人以垂直的姿态向充电桩姿态线运动，如此，当机器人运 动至充电桩姿态线附近时，直接原地旋转90°，便可达到与充电桩相对的姿态， 便于后续的对接过程，提高对接准确度。

实施例五

请参阅图8，本发明实施例的机器人与充电桩的对接装置100，包括：

第一获取模块101，用于获取机器人与充电桩对接所需的充电桩的充电桩 姿态位置与充电桩姿态线；

第一调整模块102，用于根据充电桩姿态位置调整机器人相对充电桩的机 器人位姿；

第一控制模块103，用于控制机器人以机器人位姿向充电桩姿态线运动；

第二调整模块104，用于当机器人的车体后轮中心与充电桩姿态线之间的 距离在预设距离内时，根据充电桩姿态位置调整机器人位姿以与充电桩相对；

第二控制模块105，用于控制机器人沿着充电桩姿态线与充电桩对接。

机器人可以为具备一定智能、自主清洁能力的设备，如扫地机器人、扫地 机、洗地机等，在本发明的实施例中，以洗地机作为机器人的示例说明，在其 他实施例中，机器人还可以为其他，在此不做具体限制。机器人可设有控制器、 处理器等具备数据处理功能与控制功能的元器件，本发明实施例以控制器为例 进行说明，即本发明实施例的机器人与充电桩的对接方法可由控制器执行实现。 可以理解，对接装置100可以控制器作为理解。

具体地，机器人可安装有红外传感器、碰撞传感器、视觉传感器、激光雷 达等各种传感器，以对机器人的工作环境进行探测与感应。在本发明实施例中， 机器人安装有激光雷达，激光雷达可在发射激光并接受根据激光得到的相关反 馈信息，以对周围的环境进行检测，并可绘制有机器人所在工作场所的环境地 图。环境地图为在工作场所的地图的基础上，根据一定比例关系绘制得到，环 境地图中包括有环境信息。环境信息如工作场所的大小形状、障碍物的位置分 布、障碍物的大小形状、待清理的杂物的大小与类型等，机器人根据环境地图 (环境信息)进行实际的工作。

一般地，为便于分辨与显示，采用虚拟图标在环境地图中来表示机器人。 虚拟图标可为三角形、圆形、菱形等形状，且虚拟图标示出了机器人自身在环 境地图中的朝向等。虚拟图标在环境地图中的位置与移动，即对应为机器人在 工作场所中的位置与移动。另外，机器人还设有定位装置(如GPS等)，定位 装置可用于实时地获取机器人在工作场所中的位置并同步至环境地图内，如此， 当机器人在工作场所中移动时，虚拟图标同时在环境地图中移动。

在本发明实施例中，当机器人与充电桩位姿相差很大且机器人可以检测到 充电桩时，先控制机器人转向使机器人靠近充电桩姿态线并到达姿态线附近， 然后控制机器人朝向充电桩并开始对接运动。具体地，在机器人需要回充时， 可通过激光雷达发射激光对充电桩进行检测并获取对接参数，对接参数如充电 桩的位置、机器人相对充电桩的距离、机器人相对充电桩的角度、以及对接所 需的充电桩位姿与充电桩姿态线等数据。在得到上述对接参数之前，机器人先 要通过激光确定以自身为中心的一定距离范围内存在充电桩，如可在移动的同 时通过持续地发射激光并接受反馈信息进行分析，在确定充电桩的位置后可在 环境地图中进行标示。本发明实施例中，可以实现充电桩前方1-3.5米范围、 机器人姿态正负100度范围内的充电桩识别及定位，并进一步地获取充电桩的 位姿与充电桩姿态线等参数。

在本发明实施例中，机器人通过分析通过激光检测到的、周围物体的特征 以确定是否为充电桩，而根据充电桩的不同形状大小、所处的不同位置等因素， 充电桩的特征可存在不同。请结合图2与图3，本发明实施例所设定的充电桩 特征信息为：充电桩的V形特征与V形特征两侧贴附的反光条，机器人通过发 射激光检测到V形特征确定充电桩的存在。其中，V型特征为，充电桩的下部 设置为V形结构，该V形结构的两条边的边长为设定长度，两条边之间存在交 点以及两条边的夹角为设定角度。在本发明实施例中，上述设定长度为15cm， 设定角度为140度；在其他的实施例中，充电桩特征信息以及上述特征与参数 还可以为其他，在此不做具体限制。

进一步地，机器人可通过反光条所反射的激光，计算得到充电桩的对接参 数。在本发明实施例中，可通过对激光数据进行霍夫直线检测、最小二乘拟合 等数据处理，确定充电桩的充电桩姿态位置，充电桩姿态位置包括但不限于充 电桩相对机器人之间的位置、点坐标、对接距离、角度关系等。充电桩姿态线 可以理解为充电桩的中轴线，该中轴线位于上述V形结构的两条边相交处向V 形结构外的延长线上。在确定了充电桩的充电桩姿态位置后，可在环境地图中 进行对充电桩的构建，便可推测出充电桩姿态线的位置并标识，以具备充电桩 姿态位置与充电桩姿态线的环境地图进行移动与调整，机器人以该充电桩姿态 线为参照物调整自身的位姿并移动，可保证机器人与充电桩正对，以相对准确 地与充电桩对接。

在确定了充电桩姿态位置与充电桩姿态线后，若直接控制机器人向充电桩 移动，容易出现因机器人与充电桩之间的相对位置存在一定差距，而导致机器 人向充电桩移动时发生偏移的情况，因此，由于充电桩为固定不动的，便可根 据充电桩姿态位置来调整机器人相对充电桩的位姿，即机器人位姿，使得机器 人在向充电桩移动时，减小机器人与充电桩之间的对接误差。并且，在一个实 施例中，机器人位姿还可通过上述虚拟图标的朝向来表现。

而在机器人调整好自身相对充电桩的机器人位姿后，可根据环境地图内的 充电桩姿态线的标识，控制机器人以机器人位姿向充电桩姿态线运动，并随时 检测自身(车体后轮中心)与充电桩姿态线之间的实时距离、实时位置关系等 数据。当实时距离在预设距离内时，根据充电桩姿态位置调整机器人位姿以与 充电桩相对，以上预设距离可以为经过相关测算得到的距离，在本发明实施例 中，根据充电桩姿态位置调整机器人位姿以与充电桩相对，可以为控制机器人 的车体后轮中心在充电桩姿态线上，也可以是机器人的车体后轮中线与充电桩 姿态线间隔但平行，只要保证机器人与充电桩的位置大致在一条直线上即可， 以保证机器人与充电桩可完全、准确地相对。同样地，在一个实施例中，还可 根据环境地图内机器人的虚拟图标是否与充电桩的虚拟图标的位置关系，来判 断机器人与充电桩是否相对。

另外，由于机器人相对充电桩的机器人位姿为固定位姿，因此机器人与充 电桩之间除了对接距离与某些选定部位之间的相对夹角的改变外，其他数据均 不会改变，而在对接距离可通过实际计算得到的情况下，相对夹角也可通过对 接距离转化得到。因此，根据充电桩位姿调整机器人位姿以与充电桩相对可理 解为，根据对接距离与相对夹角细微地调整机器人位姿。

以下结合机器人的运动结构对车体后轮中心进行说明：

机器人一般采用前驱前舵(简称舵轮)的驱动方式，包括一个舵轮和两个 从动轮，舵轮既是驱动轮也是方向轮，分别由不同电机进行驱动。从动轮被固 定在车体后落地支撑叉的下部，只能进行前后的转动，不可实现左右方向的转 动。舵轮驱动的优点在于结构简单、效率高、负载能力强，无需考虑驱动电机 的配合问题，控制舵轮的角度就可以决定机器人车体的运动趋势。本发明实施 例中的车体后轮中心可以理解为，机器人的两个从动轮之间的中点，对应于控 制机器人车体的运动中心，且车体后轮中心与舵轮位于同一直线上。可以理解， 在本发明实施例的对接方法主要通过控制舵轮的驱动，来达到机器人的移动、调整位姿、以及对接等相关操作。

当车体后轮中心与充电桩姿态线之间的距离在预设距离内时，便可保证机 器人的车体与充电桩之间的位置“较正或较为对齐”，同时，也便于舵轮对机 器人的驱动，以对机器人位姿进行细微调整，以及控制机器人正对着充电桩移 动。在本发明实施例中，控制机器人与充电桩相对，可以是舵轮与车体后轮中 心均位于充电桩姿态线上，也可以是舵轮与车体后轮中心的连线相对充电桩姿 态线大致平行，连线与充电桩姿态线之间的距离在上述预设距离内，如此，当 控制机器人沿着充电桩姿态线与充电桩对接时，可保证机器人与充电桩正对， 提高对接的准确性，保证回充的顺利完成。

本发明实施例的对接装置中，在机器人自动回充时，通过获取充电桩姿态 位置得到机器人与充电桩的相对位置关系，根据相对位置关系调整机器人的位 姿以与充电桩更好的对接，再以充电桩姿态线作为参照物，控制机器人向充电 桩姿态线移动至较佳的对接位置，进一步地根据充电桩姿态位置与充电桩姿态 线，调整机器人与充电桩相对并完成对接任务，提高机器人在自动回充过程中 的对接成功率，有效地避免了现有的机器人在自动回充时，由于难以调整相对 充电桩的对接位置与姿态，而导致自动回充效果较差甚至是回充失败的问题。

实施例六

更进一步地，请参阅图9，充电桩姿态位置包括充电桩的姿态角度与平面 坐标，对接装置100还包括：

第二获取模块106，用于获取充电桩的平面坐标；

第一计算模块107，用于根据平面坐标计算机器人与充电桩之间的对接距 离；

第二计算模块108，用于根据对接距离计算机器人与充电桩之间的姿态角 度；

第三计算模块109，用于根据姿态角度确定充电桩姿态线；

其中，姿态角度包括在对接距离下，机器人的激光雷达、机器人的两后轮 中点与机器人的前轮相对于充电桩的第一夹角、第二夹角与第三夹角。

请结合实施例五中关于机器人如何获取对接参数的描述：

当机器人确定距离自身一定范围内存在充电桩时，可进一步地通过激光数 据获取到充电桩的位置，并可在环境地图内构建关于机器人与充电桩的平面坐 标系，以机器人自身(激光雷达)为原点，确定充电桩在该平面坐标系内的平 面坐标(x，y)，根据该平面坐标可得到机器人与充电桩之间的对接距离：

D表示对接距离，x、y分别表示平面坐标的横坐标与纵坐标。

在得到对接距离后，可进一步地推算确定充电桩姿态线的具体位置，以及 得到在该对接距离下，机器人的各选定部位与充电桩之间的姿态角度。其中， 姿态角度分别包括机器人的激光雷达相对充电桩的第一夹角、机器人的两后轮 中点(即车体后轮中心)相对充电桩的第二夹角、与机器人的前轮相对充电桩 的第三夹角，且激光雷达、两后轮中点与前轮在地面的投影，位于同一条直线 上。机器人所测得相对充电桩的距离实际上可以理解为激光雷达与充电桩之间 的第一距离，便可首先通过三角函数、第一距离与充电桩的平面坐标等数据， 得到激光雷达相对充电桩的第一夹角。在本发明实施例中，由于激光雷达、两后轮中点与前轮的机械位置关系都是固定的，因此，可通过机器人本身的机械 机构设计得到激光雷达、前轮与两后轮中点的相对位置关系，并进一步地根据 激光雷达与充电桩之间的距离换算得到，前轮相对充电桩的位姿、以及两后轮 中点相当于充电桩的位姿，再进一步地得到第二夹角与第三夹角。

可以理解，激光雷达、前轮与两后轮中点相对充电桩的位置关系，决定了 机器人整体相对充电桩的位置关系，因此，通过获取激光雷达、前轮与两后轮 中点相对充电桩的位姿，进一步地得到激光雷达、前轮与两后轮中点相对充电 桩的三个夹角，以第一夹角、第二夹角与第三夹角作为调整机器人位姿的参数， 能够相对准确地调整机器人相对充电桩的位姿，提高机器人与充电桩的对接准 确性，促进回充进程的实施。

另外，由于机器人相对充电桩的机器人位姿为固定位姿，因此机器人与充 电桩之间除了激光雷达、前轮与两后轮中点相对充电桩的距离改变，以及上述 三者相对充电桩的夹角的改变外，其他数据均不会改变，而在对接距离可通过 实际计算得到的情况下，相对夹角也可通过对接距离转化得到。因此，根据充 电桩位姿调整机器人位姿以与充电桩相对还可理解为，根据激光雷达、前轮与 两后轮中点相对充电桩的对接距离、以及激光雷达、前轮与两后轮中点相对充 电桩的夹角，细微地调整机器人位姿。

实施例七

更进一步地，请参阅图10，对接装置100还包括：

第四计算模块110，用于当机器人与充电桩姿态线的距离在预设距离内时， 分别以第一夹角、第二夹角与第三夹角在PID算法中作为运动控制的第一输入 量、第二输入量与第三输入量，输出得到用于控制机器人转向的转向角度；

第三调整模块111，用于根据转向角度调整机器人位姿以与充电桩相对。

可以理解，在发明本实施例中，机器人的运动趋势由舵轮的驱动决定，因 此舵轮的转向控制是影响对接成功的主要因素，而控制机器人向充电桩移动至 机器人与充电桩姿态线的距离在预设距离内、以及控制机器人与充电桩相对， 则涉及对舵轮的微调转向。在本发明实施例中，对于舵轮的控制采用PID算法 的控制策略，其中，PID算法输入分别为：激光雷达相对于充电桩位姿(第一 夹角)、舵轮相对于充电桩位姿(第二夹角)与机器人两后轮中点相对于充电 桩位姿(第三夹角)，输出为关于舵轮转向的调整角度(如左转、右转角度)。 步骤S41通过PID算法进行计算的目标在于：控制机器人的激光雷达、舵轮与 两后轮中心都到达充电桩姿态线上，三个输入同时参与控制作用，仅各自权重 有所不同。

具体地，PID算法的公式为：

PID_OUT＝Kp1*(charger_th-θ1)+Kp2*(charger_th-θ2)+ Kp3*(charger_th-θ3)；

其中，PIDout为PID控制器输出，即通过PID算法所计算得到的转向角度；charger-th为充电桩在激光雷达直角坐标系中的姿态(请结合图6，激光雷达直 角坐标系为以激光雷达(图中laser)中心为原点，机器人车身的中心线向前为 X轴，左侧为Y轴建立)；θ1为激光雷达相对充电桩的倾斜角(第一夹角)； Kp1为激光雷达与充电桩相对姿态的比例系数；θ2为激光雷达与舵轮的倾斜 角(第二夹角)；Kp2为舵轮与充电桩相对姿态的比例系数；θ3为机器人的 两后轮中点与充电桩的倾斜角(第三夹角)；Kp3为机器人的两后轮中点与充 电桩相对姿态的比例系数；上述Kp1、Kp2与Kp3可经过相关实验经过测算得 到，在具体的实施例中具体设置。

以下结合机器人与充电桩之间的相对位置关系进行说明：

当机器人位姿与充电桩位姿相差很大时：Kp2*(charger_th-θ2)+ Kp3*(charger_th-θ3)>Kp1*(charger_th-θ1)，舵轮相对于充电桩位 姿和两后轮中点相对于充电桩位姿对舵轮的控制起主导作用，此时，输出转向 角度控制机器人向充电桩姿态线转向；

当机器人靠近并横跨姿态线时：Kp2*(charger_th-θ2)+Kp3* (charger_th-θ3)逐渐减小，Kp1*(charger_th-θ1)的在PID算法中的比 重逐渐变大，舵轮及两后轮中心对于舵轮运动的修正逐渐变小，甚至当机器人 车身在充电桩姿态线上时会互相抵消，激光雷达相对于调整机器人位姿相对充 电桩位姿起主导作用，用于输出得到转向角度控制机器人转向充电桩方向；

Kp2*(charger_th-θ2)、Kp3*(charger_th-θ3)、Kp1*(charger-th-θ1) 都比较小，三个值中的最大值用于输出得到转向角度控制机器人的运动趋势， 从而保证整个机器人都在充电桩姿态线上直到最终完成对接过程。

实施例八

更进一步地，请参阅图11，对接装置100还包括：

第三控制模块112，用于当机器人与充电桩姿态线的距离在预设距离外时， 控制机器人以垂直于充电桩姿态线的机器人位姿向充电桩姿态线运动。

可以理解，在控制机器人以机器人位姿向充电桩姿态线移动并对接的过程 中，存在两种情况：

一是，机器人与充电桩姿态线的距离在预设距离内，此时，可细微地调整 机器人位姿至与充电桩相对，后续控制机器人沿着充电桩姿态线与充电桩直接 完成对接过程；

二是，机器人与充电桩姿态线的距离在预设距离外时，如机器人以机器人 位姿向充电桩姿态线移动而越过充电桩姿态线，或是仍旧远离充电桩姿态线， 此时，为减少机器人的移动路程并降低能耗，可调整机器人的位姿与充电桩姿 态线垂直，控制机器人以垂直的姿态向充电桩姿态线运动，如此，当机器人运 动至充电桩姿态线附近时，直接原地旋转90°，便可达到与充电桩相对的姿态， 便于后续的对接过程，提高对接准确度。

实施例九

本发明实施例的机器人，包括上述实施例五至八的机器人与充电桩的对接 装置。

本发明实施例的机器人中，通过上述对接装置对机器人的控制，在机器人 自动回充时，通过获取充电桩姿态位置得到机器人与充电桩的相对位置关系， 根据相对位置关系调整机器人的位姿以与充电桩更好的对接，再以充电桩姿态 线作为参照物，控制机器人向充电桩姿态线移动至较佳的对接位置，进一步地 根据充电桩姿态位置与充电桩姿态线，调整机器人与充电桩相对并完成对接任 务，提高机器人在自动回充过程中的对接成功率，有效地避免了现有的机器人 在自动回充时，由于难以调整相对充电桩的对接位置与姿态，而导致自动回充 效果较差甚至是回充失败的问题。

实施例十

本发明实施例提供的计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，计算机 程序被处理器执行时实现如实施例一至四的机器人与充电桩的对接方法。

上述对接装置的集成的模块/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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算 机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一计算机可读存 储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步 骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，上述计算机程序代码可以为 源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读 介质可以包括：能够携带上述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、 U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、 电信信号以及软件分发介质等。

需要说明的是，上述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立 法和专利实际的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专 利实际，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例一”、“实施例二”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。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的 精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保 护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人与充电桩的对接方法，其特征在于，包括：

获取所述机器人与所述充电桩对接所需的所述充电桩的充电桩姿态位置与充电桩姿态线；

根据所述充电桩姿态位置调整所述机器人相对所述充电桩的机器人位姿；

控制所述机器人以所述机器人位姿向所述充电桩姿态线运动；

当所述机器人的车体后轮中心与所述充电桩姿态线之间的距离在预设距离内时，根据所述充电桩姿态位置调整所述机器人位姿以与所述充电桩相对；

控制所述机器人沿着所述充电桩姿态线与所述充电桩对接。

2.如权利要求1所述的对接方法，其特征在于，所述充电桩姿态位置包括充电桩的姿态角度与平面坐标，所述获取所述机器人与所述充电桩对接所需的所述充电桩的充电桩姿态位置与充电桩姿态线，包括：

获取所述充电桩的平面坐标；

根据所述平面坐标计算所述机器人与所述充电桩之间的对接距离与所述充电桩姿态线；

根据所述对接距离计算所述机器人与所述充电桩之间的姿态角度；

其中，所述姿态角度包括在所述对接距离下，所述机器人的激光雷达、所述机器人的两后轮中点与所述机器人的前轮相对于所述充电桩的第一夹角、第二夹角与第三夹角。

3.如权利要求2所述的对接方法，其特征在于，所述当所述机器人的车体后轮中心与所述充电桩姿态线之间的距离在预设距离内时，调整所述机器人位姿以与所述充电桩相对，包括：

当所述机器人与所述充电桩姿态线的距离在预设距离内时，分别以所述第一夹角、所述第二夹角与所述第三夹角在PID算法中作为运动控制的第一输入量、第二输入量与第三输入量，输出得到用于控制所述机器人转向的转向角度；

根据所述转向角度调整所述机器人位姿以与所述充电桩相对。

4.如权利要求1所述的对接方法，其特征在于，所述控制所述机器人以所述机器人位姿向所述充电桩姿态线运动之后，还包括：

当所述机器人与所述充电桩姿态线的距离在预设距离外时，控制所述机器人以垂直于所述充电桩姿态线的所述机器人位姿向所述充电桩姿态线运动。

5.一种机器人与充电桩的对接装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取所述机器人与所述充电桩对接所需的所述充电桩的充电桩姿态位置与充电桩姿态线；

第一调整模块，用于根据所述充电桩姿态位置调整所述机器人相对所述充电桩的机器人位姿；

第一控制模块，用于控制所述机器人以所述机器人位姿向所述充电桩姿态线运动；

第二调整模块，用于当所述机器人的车体后轮中心与所述充电桩姿态线之间的距离在预设距离内时，根据所述充电桩姿态位置调整所述机器人位姿以与所述充电桩相对；

第二控制模块，用于控制所述机器人沿着所述充电桩姿态线与所述充电桩对接。

6.如权利要求5所述的对接装置，其特征在于，所述充电桩姿态位置包括充电桩的姿态角度与平面坐标，所述对接装置还包括：

第二获取模块，用于获取所述充电桩的平面坐标；

第一计算模块，用于根据所述平面坐标计算所述机器人与所述充电桩之间的对接距离；

第二计算模块，用于根据所述对接距离计算所述机器人与所述充电桩之间的姿态角度；

第三计算模块，用于根据所述姿态角度确定所述充电桩姿态线；

其中，所述姿态角度包括在所述对接距离下，所述机器人的激光雷达、所述机器人的两后轮中点与所述机器人的前轮相对于所述充电桩的第一夹角、第二夹角与第三夹角。

7.如权利要求6所述的对接装置，其特征在于，还包括：

第四计算模块，用于当所述机器人与所述充电桩姿态线的距离在预设距离内时，分别以所述第一夹角、所述第二夹角与所述第三夹角在PID算法中作为运动控制的第一输入量、第二输入量与第三输入量，输出得到用于控制所述机器人转向的转向角度；

第三调整模块，用于根据所述转向角度调整所述机器人位姿以与所述充电桩相对。

8.如权利要求5所述的对接装置，其特征在于，还包括：

第三控制模块，用于当所述机器人与所述充电桩姿态线的距离在预设距离外时，控制所述机器人以垂直于所述充电桩姿态线的所述机器人位姿向所述充电桩姿态线运动。

9.一种机器人，其特征在于，所述机器人包括如权利要求5-8任一项所述的机器人与充电桩的对接装置。

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，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4任一项所述的机器人与充电桩的对接方法。

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