CN114179664B - 一种amr自主充电的方法、电子设备、计算机存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种AMR自主充电的方法、电子设备、计算机存储介质，其中所述方法包括：S1、所述AMR根据所述移动路径行驶，并实时判断是否移动至距离充电桩前预先设定距离；若是，则获取该AMR在距离充电桩前预先设定距离时，AMR在预先设定的充电桩模板坐标系下的第一位姿；S2、基于所述第一位姿和预先获取的充电桩充电头在充电桩模板坐标系的第二位姿，获取用于该AMR旋转的角度信息；S3、该AMR根据所述角度信息进行旋转，且使旋转后AMR的充电口与所述充电桩的充电头处于一直线上，旋转后的AMR直线行驶并与所述充电桩的充电头对接以充电。

Description

一种AMR自主充电的方法、电子设备、计算机存储介质
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种AMR自主充电的方法、电子设备、计算机存储介质。
背景技术
移动机器人的自主充电能力是其能够长期有效工作的基础保障。移动机器人需保证充电对接的成功率，提高其自主性。
但是，对于叉车这种单舵轮机器人来说，由于定位会有小幅度的跳动，下发的角度在正负之间来回变换，会造成舵轮产生左右摆动的现象，从而造成车身的晃动，使得难以控制小车的充电口与充电桩的充电头稳定对接上。因此，需要提供一个不同于传统的控制方法，以提高自主充电对接的成功率。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种AMR自主充电的方法、电子设备、计算机存储介质，其解决了现有的机器人充电对接的成功率低的技术问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
第一方面，本发明实施例提供一种AMR自主充电的方法，所述方法包括：
S1、所述AMR根据移动路径行驶，并实时判断是否移动至距离充电桩前预先设定距离；若是，则获取该AMR在距离充电桩前预先设定距离时，AMR在预先设定的充电桩模板坐标系下的第一位姿；
S2、基于所述第一位姿和预先获取的充电桩充电头在充电桩模板坐标系的第二位姿，获取用于该AMR旋转的角度信息；
S3、该AMR根据所述角度信息进行旋转，且使旋转后AMR的充电口与所述充电桩的充电头处于一直线上，旋转后的AMR直线行驶并与所述充电桩的充电头对接以充电。
优选的，在S1之前还包括：
S0、AMR识别充电桩模板，获取当前AMR相对于充电桩的位姿P0，并基于所述位姿P0和预先获取的充电桩充电头在充电桩模板坐标系的第二位姿，获取AMR的运动路径；
所述AMR的运动路径为在位姿P0与预先获取的充电桩充电头在充电桩模板坐标系的第二位姿之间的所有曲线中的最大曲率中最小的一条曲线。
优选的，
所述预先设定的充电桩模板坐标系的原点为充电桩模块的中心点；所述充电桩模板坐标系的x轴为经过充电桩模块中心点的直线。
优选的，所述S1具体包括：
所述AMR实时识别充电桩模板，获取该AMR相对于充电桩模板的实时位姿；
基于该AMR相对于充电桩模板的实时位姿，判断该AMR是否移动至距离充电桩前预先设定距离；
若是，则获取该AMR在距离充电桩前预先设定距离时，AMR在预先设定的充电桩模板坐标系下的第一位姿。
优选的，
所述第一位姿为：(x1、y1、θ1)；
x1为该AMR在距离充电桩前预先设定距离时，AMR在预先设定的充电桩模板坐标系下的x轴坐标；
y1为该AMR在距离充电桩前预先设定距离时，AMR在预先设定的充电桩模板坐标系下的y轴坐标；
θ1为该AMR在距离充电桩前预先设定距离时，在预先设定的充电桩模板坐标系下该AMR与充电桩模板坐标系原点之间的角度；
所述第二位姿为：(x2、y2、θ2)；
x2为充电头在充电桩模板坐标系下的x轴坐标；
y2为充电头在充电桩模板坐标系下的y轴坐标；
θ2为充电桩模板坐标系下充电头与充电桩模板坐标系原点之间的角度。
优选的，所述S2具体包括：
基于所述第一位姿和预先获取的充电桩充电头在充电桩模板坐标系的第二位姿，采用公式(2)获取用于该AMR运动中心指向充电头的向量在充电桩模板坐标系下的角度信息θ3；
所述公式(2)为：
θ3＝arctan(y2-y1，x2-x1)。
优选的，
所述预先设定距离为大于AMR自身旋转的距离；
或者，所述设定距离为0.4m；
所述预先设定的线速度为0.04m/s。
优选的，所述AMR为下述的一种：差速顶升机器人、差速辊筒式机器人、全向底盘机器人和舵轮叉车机器人。
另一方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序并执行上述任一的AMR自主充电的方法的步骤。
另一方面，本发明实施例还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机存储介质与AMR有线连接或者无线连接，所述程序被处理器控制AMR执行时实现如上述任一的AMR自主充电的方法的步骤。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明的一种AMR自主充电的方法，由于让AMR在距离充电桩还有一定的距离的时候(比如0.4m)提前停下，然后旋转小车使小车运动中心、小车的充电口、充电桩的充电头处于一条直线上，让小车直走直到充电口与充电头对接上，从而提高了充电对接的成功率。
附图说明
图1为本发明的一种AMR自主充电的方法流程图；
图2为本发明的一种AMR自主充电示意图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
参见图1，本实施例提供一种AMR自主充电的方法，所述方法包括：
S1、所述AMR根据移动路径行驶，并实时判断是否移动至距离充电桩前预先设定距离；若是，则获取该AMR在距离充电桩前预先设定距离时，AMR在预先设定的充电桩模板坐标系下的第一位姿。
举例说明，参见图2，AMR根据预设定的移动路径行驶，并且实时判断AMR是否距离充电桩上的充电头小于预先设定的距离。
S2、基于所述第一位姿和预先获取的充电桩充电头在充电桩模板坐标系的第二位姿，获取用于该AMR旋转的角度信息。
本实施例中的充电桩模板为安装在充电桩上的一个具有一定特征的识别物，比如V形板等，这样根据激光返回的信息(激光可以返回周围环境的轮廓信息)可以去匹配这个识别物，从而获取小车和充电桩之前的相对关系。
S3、该AMR根据所述角度信息进行旋转，且使旋转后AMR的充电口与所述充电桩的充电头处于一直线上，旋转后的AMR直线行驶并与所述充电桩的充电头对接以充电。
具体的，由于让AMR在距离充电桩还有一定的距离的时候提前停下，然后根据角度信息旋转小车使小车运动中心、小车的充电口、充电桩的充电头处于一条直线上，让小车直走直到充电口与充电头对接上，从而提高了充电对接的成功率。
在本实施例的实际应用中，在S1之前还包括：
S0、AMR识别充电桩模板，获取当前AMR相对于充电桩的位姿P0，并基于所述位姿P0和预先获取的充电桩充电头在充电桩模板坐标系的第二位姿，获取AMR的运动路径。
所述AMR的运动路径为在位姿P0与预先获取的充电桩充电头在充电桩模板坐标系的第二位姿之间的所有曲线中的最大曲率中最小的一条曲线。
由于一些AMR的控制性差了点(如叉车是单舵轮)，因此导致最终快到目标点的时候，不能保证在AMR的充电口和充电桩的充电头对准，因此充电很容易失败。而且直接走直线的，就有可能AMR小车和充电桩的夹角非常大，这样充电成功率也会下降。所以本实施例先通过曲线控制，获取的运动路径是一条曲线。
参见图2，在本实施例的实际应用中，所述预先设定的充电桩模板坐标系的原点为充电桩模块的中心点；所述充电桩模板坐标系的x轴为经过充电桩模块中心点的直线。
在本实施例的实际应用中，所述S1具体包括：
所述AMR实时识别充电桩模板，获取该AMR相对于充电桩模板的实时位姿。
基于该AMR相对于充电桩模板的实时位姿，判断该AMR是否移动至距离充电桩前预先设定距离。
若是，则获取该AMR在距离充电桩前预先设定距离时，AMR在预先设定的充电桩模板坐标系下的第一位姿。
在本实施例的实际应用中，所述第一位姿为：(x1、y1、θ1)。
x1为该AMR在距离充电桩前预先设定距离时，AMR在预先设定的充电桩模板坐标系下的x轴坐标。
y1为该AMR在距离充电桩前预先设定距离时，AMR在预先设定的充电桩模板坐标系下的y轴坐标。
θ1为该AMR在距离充电桩前预先设定距离时，在预先设定的充电桩模板坐标系下该AMR与充电桩模板坐标系原点之间的角度。
所述第二位姿为：(x2、y2、θ2)。
x2为充电头在充电桩模板坐标系下的x轴坐标。
y2为充电头在充电桩模板坐标系下的y轴坐标。
θ2为充电桩模板坐标系下充电头与充电桩模板坐标系原点之间的角度。
在本实施例的实际应用中，所述S2具体包括：
基于所述第一位姿和预先获取的充电桩充电头在充电桩模板坐标系的第二位姿，采用公式(2)获取用于该AMR运动中心指向充电头的向量在充电桩模板坐标系下的角度信息θ3。
所述公式(2)为：
θ3＝arctan(y2-y1，x2-x1)。
参见图2中的虚线为AMR旋转后的移动方向。
在本实施例的实际应用中，所述预先设定距离为大于AMR自身旋转的距离。
或者，所述设定距离为0.4m。
所述预先设定的线速度为0.04m/s。
在本实施例的实际应用中，所述AMR为下述的一种：差速顶升机器人、差速辊筒式机器人、全向底盘机器人和舵轮叉车机器人。
另一方面，本实施例还提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序并执行上述任一所述的AMR自主充电的方法的步骤。
另一方面，本实施例还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机存储介质与AMR有线连接或者无线连接，所述程序被处理器控制AMR执行时实现如上述任一的AMR自主充电的方法的步骤。
本实施例提供的一种AMR自主充电的方法，由于让AMR在距离充电桩还有一定的距离的时候(比如0.4m)提前停下，然后旋转小车使小车运动中心、小车的充电口、充电桩的充电头处于一条直线上，让小车直走直到充电口与充电头对接上，从而提高了充电对接的成功率。
由于本发明上述实施例所描述的系统，为实施本发明上述实施例的方法所采用的系统，故而基于本发明上述实施例所描述的方法，本领域所属技术人员能够了解该系统的具体结构及变形，因而在此不再赘述。凡是本发明上述实施例的方法所采用的系统都属于本发明所欲保护的范围。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件来具体体现。词语第一、第二、第三等的使用，仅是为了表述方便，而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。
此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些修改和变型在内。

Claims (6)

1.一种AMR自主充电的方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、所述AMR根据移动路径行驶，并实时判断是否移动至距离充电桩前预先设定距离；若是，则获取该AMR在距离充电桩前预先设定距离时，AMR在预先设定的充电桩模板坐标系下的第一位姿；
所述第一位姿为：(x1、y1、θ1)；
x1为该AMR在距离充电桩前预先设定距离时，AMR在预先设定的充电桩模板坐标系下的x轴坐标；y1为该AMR在距离充电桩前预先设定距离时，AMR在预先设定的充电桩模板坐标系下的y轴坐标；θ1为该AMR在距离充电桩前预先设定距离时，在预先设定的充电桩模板坐标系下该AMR与充电桩模板坐标系原点之间的角度；S2、基于所述第一位姿和预先获取的充电桩充电头在充电桩模板坐标系的第二位姿，获取用于该AMR旋转的角度信息；
所述第二位姿为：(x2、y2、θ2)；
x2为充电头在充电桩模板坐标系下的x轴坐标；y2为充电头在充电桩模板坐标系下的y轴坐标；θ2为充电桩模板坐标系下充电头与充电桩模板坐标系原点之间的角度；
所述S2具体包括：
基于所述第一位姿和预先获取的充电桩充电头在充电桩模板坐标系的第二位姿，采用公式(2)获取用于该AMR运动中心指向充电头的向量在充电桩模板坐标系下的角度信息θ3；
所述公式(2)为：
θ3＝arctan(y2-y1，x2-x1)；
S3、该AMR根据所述角度信息进行旋转，且使旋转后AMR的充电口与所述充电桩的充电头处于一直线上，旋转后的AMR直线行驶并与所述充电桩的充电头对接以充电；
在S1之前还包括：
S0、AMR识别充电桩模板，获取当前AMR相对于充电桩的位姿P0，并基于所述位姿P0和预先获取的充电桩充电头在充电桩模板坐标系的第二位姿，获取AMR的运动路径；
所述AMR的运动路径为在位姿P0与预先获取的充电桩充电头在充电桩模板坐标系的第二位姿之间的所有曲线中的最大曲率中最小的一条曲线；
所述预先设定的充电桩模板坐标系的原点为充电桩模块的中心点；所述充电桩模板坐标系的x轴为经过充电桩模块中心点的直线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1具体包括：
所述AMR实时识别充电桩模板，获取该AMR相对于充电桩模板的实时位姿；
基于该AMR相对于充电桩模板的实时位姿，判断该AMR是否移动至距离充电桩前预先设定距离；
若是，则获取该AMR在距离充电桩前预先设定距离时，AMR在预先设定的充电桩模板坐标系下的第一位姿。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述预先设定距离为大于AMR自身旋转的距离；
或者，所述预先设定距离为0.4m；
预先设定的线速度为0.04m/s。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述AMR为下述的一种：差速顶升机器人、差速辊筒式机器人、全向底盘机器人和舵轮叉车机器人。
5.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序并执行上述权利要求1至4任一所述的AMR自主充电的方法的步骤。
6.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机存储介质与AMR有线连接或者无线连接，所述程序被处理器控制AMR执行时实现如权利要求1-4任一所述的AMR自主充电的方法的步骤。
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