CN114243868A - 机器人充电系统及其回充控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及机器人技术领域，提供一种机器人充电系统及其回充控制方法，该系统包括：充电座和机器人，充电座上第一至第三发射器发射的信号形成环绕充电座的第一信号区，扇形的第二信号区和第三信号区，第二信号区和第三信号区交叠形成交叠区域，且交叠区域与充电座的充电接口正对；机器人，机器人包括沿周向间隔开顺次分布的第一至第四接收器，机器人的充电端口位于第二接收器和第三接收器之间；机器人的控制器用于基于第一至第四接收器接收到第一至第三发射器发射的信号，控制机器人运动至充电端口与充电接口对接。该系统有利于提高机器人在充电座发生偏转或旋转时的回充成功率。

Description

机器人充电系统及其回充控制方法

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，尤其涉及机器人充电系统及其回充控制方法。

背景技术

随着科技的发展，机器人普遍具有自动回充功能，机器人在需要充电的时候通过定位导航回归到充电座进行自动充电，以提高机器人无人值守情况下的自主长时间持续工作的能力。

目前，机器人的自动回充对定位导航的充电对接口及充电座的固定均有较高要求，但充电座发生一定程度的偏移或者旋转时，可能出现机器人无法对接充电对接口而导致回充失败的情况。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种机器人充电系统，提高机器人的回充成功率。

本申请还提出一种机器人充电系统的回充控制方法。

根据本申请第一方面实施例的机器人充电系统，包括：

充电座，所述充电座包括第一至第三发射器，第一发射器发射的信号形成环绕所述充电座的第一信号区，第二发射器发射的信号形成扇形的第二信号区，第三发射器发射的信号形成扇形的第三信号区，所述第二信号区和所述第三信号区交叠形成交叠区域，且所述交叠区域与所述充电座的充电接口正对；

机器人，所述机器人包括沿周向间隔开顺次分布的第一至第四接收器，所述机器人的充电端口位于第二接收器和第三接收器之间；

所述机器人的控制器与所述第一至第四接收器电连接，所述控制器用于基于所述第一至第四接收器接收到所述第一至第三发射器发射的信号，控制所述机器人运动至所述充电端口与所述充电接口对接。

根据本申请实施例的机器人充电系统，通过在充电座的四周布设大范围的第一信号区，引导机器人估计充电座的方位，进而利用与交叠区域对准的充电接口以及位于第三接收器和第二接收器之间的充电端口，实现机器人的自动回充，有利于提高机器人在充电座发生偏转或旋转时的回充成功率，进而提高机器人充电系统的鲁棒性。

根据本申请的一个实施例，第一接收器、所述机器人的中心和第四接收器之间形成小于180度的目标夹角，所述充电端口位于所述目标夹角内。

根据本申请的一个实施例，所述机器人还包括：

碰撞检测机构，所述碰撞检测机构和所述充电端口设置于所述机器人在轴向上相对的两侧。

根据本申请第二方面实施例的应用于机器人充电系统的回充控制方法，包括：

在机器人至少原地旋转一圈的情况下，获取通过第一至第四接收器中的任一接收器接收到第二和第三发射器发射的信号对应的第二和第三航向角；

基于所述第二和第三航向角，确定第一目标方向，第二航向角大于第三航向角，第二发射器位于第三发射器的所述第一目标方向；

控制所述机器人按所述第一目标方向旋转至第一接收器接收到所述第三发射器发射的信号，或第四接收器脱离任一信号区，其中，所述充电端口位于所述第一接收器的所述第一目标方向，所述第四接收器位于所述充电端口的所述第一目标方向；

控制所述机器人朝所述充电端口所在的一侧直线运动至所述机器人的任一接收器接收到所述第二发射器和所述第三发射器发射的信号；

控制所述机器人转动至所述第二接收器和所述第三接收器均接收到所述第二发射器和所述第三发射器发射的信号；

控制所述机器人朝靠近所述充电座的方向运动至所述充电端口与所述充电接口对接。

根据本申请实施例的机器人充电系统的回充控制方法，通过获取不同发射器信号所对应的航向角，确定第一目标方向，进而通过旋转和直行控制机器人运动至交叠区域，进而实现机器人的自动回充，提高机器人在充电座发生偏转或旋转时的回充成功率。

根据本申请的一个实施例，所述控制所述机器人朝靠近所述充电座的方向运动至所述充电端口与所述充电接口对接，包括：

控制所述机器人朝靠近所述充电座的方向直线运动，在所述第二接收器未接收到所述第三发射器发射的信号的情况下，控制所述机器人以目标角速度运动至所述充电端口与所述充电接口对接，所述目标角速度的方向与所述第一目标方向相同。

根据本申请的一个实施例，在所述获取通过第一至第四接收器中的任一接收器接收到第二和第三发射器发射的信号对应的第二和第三航向角之后，在所述控制所述机器人朝靠近所述充电座的方向运动至所述充电端口与所述充电接口对接之前，所述方法还包括：

在所述第二航向角与所述第三航向角的相似度大于目标相似度情况下，控制所述机器人转动至所述第二接收器和所述第三接收器均接收到所述第二发射器和所述第三发射器发射的信号。

根据本申请的一个实施例，在所述控制所述机器人按所述第一目标方向旋转至第一接收器接收到所述第三发射器发射的信号，或第四接收器脱离任一信号区之后，所述方法还包括：

控制所述机器人朝所述充电端口所在的一侧直线运动，在所述机器人运动距离超过目标距离，且所述机器人的任一接收器均未接收到所述第二发射器和所述第三发射器发射的信号的情况下，控制所述机器人至少原地旋转一圈，重新获取所述第二和第三航向角。

根据本申请的一个实施例，在所述获取通过第一至第四接收器中的任一接收器接收到第二和第三发射器发射的信号对应的第二和第三航向角之后，所述方法还包括：

在所述第二航向角和所述第三航向角均为零，且通过所述第一至第四接收器中的任一接收器接收到第一发射器发射的信号对应的第一航向角不为零的情况下，基于所述第一航向角和第二目标方向，确定目标旋转角度；

控制所述机器人原地旋转所述目标旋转角度；

控制所述机器人基于所述充电座为转动中心以搜索角速度转动至所述机器人转动的圆心角达到目标阈值，所述搜索角速度的方向与所述第二目标方向相同；

控制所述机器人至少原地旋转一圈，在所述机器人的任一接收器接收到所述第二发射器或所述第三发射器的信号的情况下，重新确定所述第一目标方向。

根据本申请的一个实施例，所述基于所述第一航向角和第二目标方向，确定目标旋转角度，包括：

基于所述第一航向角，确定所述机器人与所述充电座的连线角度；

基于所述连线角度和转动角度，得到所述目标旋转角度，所述转动角度的方向与所述第二目标方向相同。

根据本申请的一个实施例，在所述控制所述机器人原地旋转所述目标旋转角度之后，在所述控制所述机器人基于所述充电座为转动中心以搜索角速度转动至所述机器人转动的圆心角达到目标阈值之前，所述方法还包括：

控制所述机器人基于所述充电座为转动中心以所述搜索角速度转动；

在所述机器人的碰撞检测机构触发的情况下，控制所述机器人原地旋转180度，并将所述搜索角速度的方向取反。根据本申请的一个实施例，在所述获取通过第一至第四接收器中的任一接收器接收到第二和第三发射器发射的信号对应的第二和第三航向角之后，所述方法还包括：

在所述第二航向角和所述第三航向角均为零，且通过所述第一至第四接收器中的任一接收器接收到第一发射器发射的信号对应的第一航向角为零的情况下，输出回充失败信息。

根据本申请第三方面实施例的机器人充电系统的回充控制装置，包括：

获取模块，用于在机器人至少原地旋转一圈的情况下，获取通过第一至第四接收器中的任一接收器接收到第二和第三发射器发射的信号对应的第二和第三航向角；

处理模块，用于基于所述第二和第三航向角，确定第一目标方向，第二航向角大于第三航向角，第二发射器位于第三发射器的所述第一目标方向；

第一控制模块，用于控制所述机器人按所述第一目标方向旋转至第一接收器接收到所述第三发射器发射的信号，或第四接收器脱离任一信号区，其中，所述充电端口位于所述第一接收器的所述第一目标方向，所述第四接收器位于所述充电端口的所述第一目标方向；

第二控制模块，用于控制所述机器人朝所述充电端口所在的一侧直线运动至所述机器人的任一接收器接收到所述第二发射器和所述第三发射器发射的信号；

第三控制模块，用于控制所述机器人转动至所述第二接收器和所述第三接收器均接收到所述第二发射器和所述第三发射器发射的信号；

第四控制模块，用于控制所述机器人朝靠近所述充电座的方向运动至所述充电端口与所述充电接口对接。

根据本申请第四方面实施例的电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述机器人充电系统的回充控制方法的步骤。

根据本申请第五方面实施例的非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述机器人充电系统的回充控制方法的步骤。

根据本申请第六方面实施例的计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述机器人充电系统的回充控制方法的步骤。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

通过在充电座的四周布设大范围的第一信号区，引导机器人估计充电座的方位，进而利用与交叠区域对准的充电接口以及位于第三接收器和第二接收器之间的充电端口，实现机器人的自动回充，有利于提高机器人在充电座发生偏转或旋转时的回充成功率，进而提高机器人充电系统的鲁棒性。

进一步的，通过获取不同发射器信号所对应的航向角，确定第一目标方向，进而通过旋转和直行控制机器人运动至交叠区域，进而实现机器人的自动回充，提高机器人在充电座发生偏转或旋转时的回充成功率。

更进一步的，利用大范围的第一信号区估计机器人相对充电座的方位，通过控制机器人以圆弧形的运动轨迹去逐渐搜索第三发射器或者第二发射器发射的信号，圆弧形的搜索轨迹能够更加快速且全面的搜索第三发射器或者第二发射器发射的信号，进而提高机器人回充速率和成功率。

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

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的充电的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的机器人的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的机器人充电系统的回充控制方法的流程示意图之一；

图4是本申请实施例提供的机器人充电系统的回充控制方法的流程示意图之二；

图5是本申请实施例提供的机器人充电系统的回充控制方法的流程示意图之三；

图6是本申请实施例提供的机器人充电系统的回充控制装置的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不能用来限制本申请的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意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申请实施例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。

下面结合图1至图5描述本申请实施例的机器人20充电系统以及机器人20充电系统的回充控制方法。

如图1所示，充电座10上设置有第一发射器、第二发射器和第三发射器，三个不同的发射器分别发射不同的信号，以将充电座10所处的区域划分为不同信号区域。

在实际执行中，第一发射器、第二发射器和第三发射器可以为红外信号发射器，分别发射不同编码的红外信号。

其中，第一发射器是设置于充电座10四周的发射器，第一发射器发射信号覆盖充电座10四周的第一信号区，也即第一信号区环绕充电座10。

第一发射器可以为多个发射器组成的发射器阵列，多个发射器发射同样的信号将充电座10四周的环形区域覆盖。

第三发射器和第二发射器设置于充电座10上充电接口所在的一侧，第三发射器所发射的信号在充电接口前方形成第三信号区，第二发射器所发射的信号在充电接口前方形成第二信号区。

第三发射器和第二发射器所发射的信号均形成扇形的信号区，第三信号区和第二信号区所占的位置有交叠重合的区域，称之为第三信号区和第二信号区的交叠区域。

在该实施例中，第三信号区和第二信号区是在充电接口前方的信号区域，第三信号区和第二信号区交叠所形成的交叠区域与充电接口是正对的，也即充电接口位于交叠区域的对称中轴线上。

例如，如图1所示，充电座10的三个发射器发射信号在充电座10做周围形成环形信号区域S1对应第一信号区、扇形的信号区域S3和S2对应第三信号区和第二信号区，信号区域S23对应第三信号区和第二信号区交叠所形成的交叠区域。

可以理解的是，在交叠区域内既有第三发射器发射的信号，也有第二发射器发射的信号。

由于第一信号区是环绕于充电座10的四周的，在充电接口所在的一侧，第一信号区与第三信号区、第二信号区及其交叠区域也有交叠重合的区域。

如图2所示，机器人20上设置有第一接收器、第二接收器、第三接收器和第四接收器，其中，第一接收器、第二接收器、第三接收器和第四接收器是沿着机器人20的周向顺次且间隔开设置的。

机器人20的第三接收器和第二接收器设置于充电端口两侧，第一接收器、第二接收器、第三接收器和第四接收器是设置于机器人20的一侧。

例如，机器人20的尾端设置有充电端口，且尾端顺次间隔开分布有R1、R2、R3和R4这4个接收器，充电端口位于R2和R3两个接收器之间。

机器人20上的第一接收器、第二接收器、第三接收器和第四接收器四个接收器可以接收到充电座10周围的三个信号区域内的不同信号。

控制机器人20动作的控制器与四个接收器电连接，根据第一接收器、第二接收器、第三接收器和第四接收器所接收到的不同发射器所发射的信号，以判断机器人20所处的位置，进而根据信号区域对应的位置关系，控制机器人20运动，直至机器人20的充电端口与充电座10的充电接口对接成功，实现机器人20的自动回充。

在实际执行中，机器人20根据电池的剩余电量判断出需要回到充电座10充电时，先导航到达充电座10所在的位置，再通过四个接收器接收信号，依据第一发射器信号对应的环绕充电座10的大范围的环形的第一信号区，确定充电座10的方位。

确定充电座10所在方位后，再绕着充电座10移动，控制机器人20的第三接收器和第二接收器接收第三信号区、第二信号区及其交叠区域的信号，以判断充电座10上的充电接口的位置，控制机器人20向着充电座10行进，以使机器人20的充电端口与充电座10的充电接口对接成功，实现机器人20的自动回充。

根据本申请实施例提供的机器人20充电系统，通过在充电座10的四周布设大范围的第一信号区，引导机器人20估计充电座10的方位，进而利用与交叠区域对准的充电接口以及位于第三接收器和第二接收器之间的充电端口，实现机器人20的自动回充，有利于提高机器人20在充电座10发生偏转或旋转时的回充成功率，进而提高机器人20充电系统的鲁棒性。

在一些实施例中，如图2所示，机器人20上第四接收器绕着第三接收器、充电端口及第二接收器与第一接收器形成的目标夹角小于180度。在该实施例中，第四接收器、机器人的中心以及第一接收器三个点形成一个目标夹角，机器人的中心是目标夹角的顶点，机器人的中心与第四接收器的连线以及机器人的中心与第一接收器的连线是目标夹角的两边，充电端口位于第四接收器、机器人的中心以及第一接收器形成的目标夹角内。

目标夹角小于180度表明第一接收器、第二接收器、第三接收器和第四接收器是设置于机器人20的同一侧。

在该实施例中，第四接收器与第一接收器形成目标夹角可以是直角，充电端口可以位于第四接收器与第一接收器形成的角平分线上，也即充电端口与第四接收器及第一接收器所形成的夹角均为45度。

在实际执行中，第四接收器与第一接收器的夹角为直角，在机器人20通过四个接收器接收大范围第一信号区的信号，确定充电座10的方位后，利用四分之一圆内的四个接收器接收信号进行搜索和判断方位，准确调整机器人20的第三接收器和第二接收器对准交叠区域，也即是机器人20的充电端口对准充电座10上的充电接口，实现机器人20的自动回充。

可以理解的是，在机器人20调整充电端口对准充电座10上的充电接口后，向着充电座10行进的过程中，控制器还可以根据四分之一圆内的四个接收器接收信号的丢失情况，对应调整机器人20的行进方向，以实现机器人20的充电端口和充电座10上的充电接口成功对接。

在一些实施例中，机器人20还包括碰撞检测机构。

碰撞检测机构可以位于机器人20的轴向上与充电端口相对，也即充电端口可以设置于机器人20的尾端，相应的碰撞检测机构可以设置于机器人20的前端。

碰撞检测机构是安装于机器人20的边缘的部件，机器人20在行走过程中由边缘上的碰撞检测机构来检测行走是否碰撞到障碍。

碰撞检测机构在被障碍触发后，可以向控制器发送对应的碰撞信号，以使控制器调整机器人20行进的方向，避免机器人20由于障碍物的阻挡而停滞。

在该实施例中，大范围的第一信号区的信号可以辅助机器人20确定充电座10的方位，进而实现第三信号区和第二信号区的信号搜索，碰撞检测机构的引入大大提高了机器人20搜索的安全性。

下面介绍本申请实施例的机器人20充电系统的回充控制方法，该方法的执行主体为机器人20的控制器，或者云端，或者边缘服务器。

如图3所示，本申请实施例的机器人20充电系统的回充控制方法包括步骤310至步骤360。

步骤310、在机器人20至少原地旋转一圈的情况下，获取通过第一至第四接收器中的任一接收器接收到第二和第三发射器发射的信号对应的第二和第三航向角。

控制机器人20先原地旋转至少一周，通过机器人20上的第一接收器、第二接收器、第三接收器和第四接收器接收充电座10的第一发射器、第二发射器和第三发射器所发射的信号，根据机器人20上任何一个接收器所接收的信号所对应的航向角，以判断机器人20与充电座10之间的相对位置。

可以理解的是，机器人20原地旋转，机器人20上每个接收器所接收到的信号相同，在实际执行中，使用机器人20上任何一个接收器接收的信号来获取对应的航向角。

在实际执行中，机器人20的导航坐标系可以充电座10的位置作为坐标系的原点，充电座10的充电接口所在的正前方为x轴正向，左侧为y轴正向的二维平面坐标系，机器人20所获取的航向角即为机器人20前方与x轴的夹角。

可以理解的是，机器人20的航向角会因导航坐标系的不同而发生相应的辩护啊，本申请实施例不对机器人20的导航坐标系进行限定。

以机器人20上任何一个接收器接收的信号获取航向角，就是以任何一个接收器为参考对象，记录能够接收到第一到第三发射器发射信号对应的第一到第三航向角。

以第一接收器为例。

机器人20在原地旋转的过程中，机器人20的第一接收器的航向角在不断改变，第一接收器能够接收到第一发射器所发射信号的航向角的集合，为对应的第一航向角。

相应的，第一接收器能够接收到第三发射器和第二发射器所发射信号的航向角的集合，为对应的第三航向角和第二航向角。

可以理解的是，第三发射器和第二发射器发射信号对应的第三信号区和第二信号区是在充电接口前方的信号区域，第一发射器发射信号对应的第一信号区环绕于充电座10的四周，第三航向角和第二航向角所对应的航向角集合可以与第一航向角的航向角集合有交叠的部分。

例如，第一航向角为-60度至30度的航向角集合，第三航向角可以为-30度至10度的航向角集合，第二航向角可以为-10度至20度的航向角集合。

需要说明的是，在机器人20原地旋转接收信号获取航向角之前，控制机器人20通过定位导航，先导航到充电座10所在的位置。

步骤320、基于第三航向角和第二航向角，确定出第一目标方向。

在该步骤中，在第三航向角和第二航向角中，将机器人20原地旋转过程中接收信号获取的较大航向角作为第二航向角，较小的航向角作为第三航向角。

例如，机器人20原地旋转获取第二航向角为-30度至20度的航向角集合，第三航向角为-10度至10度的航向角集合。

可以理解的是，第二航向角是大于第三航向角的航向角集合，第三航向角可以为零，第一航向角所对应的航向角集合包含第二航向角对应的航向角集合。

第三航向角是机器人20根据第三发射器发射的信号获得的，第二航向角是机器人20根据第二发射器发射的信号获得的，第二航向角大于第三航向角，将第三发射器向着第二发射器的方向定义为第一目标方向。

在实际执行中，根据除第一发射器发射的信号以外的信号确定航向角的大小关系，判断出第三航向角和第二航向角，进而确定出第一目标方向，在充电座10充电接口处将第一目标方向的起始对应的发射器确定为第三发射器，第一目标方向指向的发射器确定为第二发射器。

例如，机器人20原地旋转一周后，得到信号区域S2对应的航向角A2大于信号区域S3对应的航向角A3，信号区域S2及其对应的发射器为第二信号区和第二发射器，信号区域S3及其对应的发射器为第三信号区和第三发射器，将信号区域S3朝向信号区域S2的方向作为第一目标方向，也即第一目标方向为逆时针方向。

再例如，得到信号区域S3对应的航向角A3大于信号区域S2对应的航向角A2，将信号区域S2朝向信号区域S3的方向作为第一目标方向，也即第一目标方向是顺时针方向。

可以理解的是，第二航向角大于第三航向角，机器人20的机身上，位于第二信号区的部分其面积大于位于第三信号区的部分。

步骤330、控制机器人20按第一目标方向旋转，直至机器人20的第四接收器脱离任一信号区，或者是第一接收器接收到第三发射器发射的信号。

在该步骤中，在机器人20上将第一目标方向的起始对应的接收器确定为第一接收器，并将第一目标方向所指向的接收器确定为第四接收器。

在机器人20上以第一接收器为起始点向着第一目标方向，按照顺序依次设有第二接收器、充电端口、第三接收器以及第四接收器。

机器人20在根据航向角确定第一目标方向后，依据第一目标方向将机器人20上周向顺次设置的四个接收器确定为第一接收器、第二接收器、第三接收器以及第四接收器。

例如，机器人20得到信号区域S2对应的航向角A2大于信号区域S3对应的航向角A3，将信号区域S3朝向信号区域S2的方向作为第一目标方向，第一目标方向为逆时针方向。

在机器人20上，将R4确定为第四接收管，R1确定为第一接收管，R2、充电端口、R3和R4依次位于R1的逆时针方向上。

再例如，机器人20得到信号区域S3对应的航向角A3大于信号区域S2对应的航向角A2，将信号区域S2朝向信号区域S3的方向作为第一目标方向，第一目标方向为顺时针方向。

在机器人20上，将R1确定为第四接收管，R4确定为第一接收管，R3、充电端口、R2和R1依次位于R4的顺时针方向上。

在该实施例中，确定第一目标方向后，控制机器人20按照第一目标方向，当第四接收器脱离充电座10周围的任一信号区，也即第四接收器接收不到任何发射器发射的信号，或是第一接收器接收到第三发射器发射的信号时，停止旋转。

可以理解的是，第二发射器发射的信号对应的第二航向角大于第三发射器发射的信号对应的第三航向角，当机器人20旋转到第一接收器接收第三发射器发射的信号或第四接收器接收不到任何发射器发射的信号时，表明机器人20上第四接收器与第一接收器形成的夹角指向交叠区域。

在该实施例中，控制机器人20原地旋转调整角度，以使机器人20上第四发射器与第一发射器形成的夹角指向交叠区域。

步骤340、控制机器人20朝着充电端口所在的一侧直线运动，直至机器人20上任一接收器接收到第三发射器和第二发射器发射的信号。

在该步骤中，充电端口可以位于机器人20的尾端，控制机器人20向由机器人20的中心指向充电端口的方向进行直线行走，也即控制机器人20直线后退。

通过第一目标方向将机器人20上第四接收器与第一接收器形成的夹角调整到指向交叠区域的位置后，再控制机器人20直线后退，直到机器人20的四个接收器中任一接收器到达交叠区域时停止后退。

可以理解的是，机器人20的四个接收器中任一接收器到达交叠区域，也即机器人20的四个接收器中任一接收器可以同时接收到第三发射器和第二发射器发射的信号。

在该实施例中，第二航向角大于第三航向角表明机器人20位于偏向第二信号区的位置，通过第一目标方向进行旋转后，机器人20的充电端口指向了交叠区域，再控制机器人20向充电端口的方向行进，使得机器人20从位于偏向第二信号区的位置移动至第三信号区和第二信号区的交叠区域。

步骤350、控制机器人20转动，直至机器人20上的第三接收器和第二接收器都接收到第三发射器和第二发射器所发射的信号。

在该步骤中，机器人20上至少有一个接收器位于充电座10的充电接口前方交叠区域的位置，根据机器人20上位于交叠区域的接收器，控制机器人20转动调整位置。

将机器人20上的第三接收器和第二接收器调整到交叠区域的位置，使得第三接收器和第二接收器能够接收到第三发射器和第二发射器所发射的信号。

在该实施中，机器人20上的第三接收器和第二接收器可以同时接收到第三发射器和第二发射器所发射的信号，表明机器人20上的充电端口和充电座10上的充电接口位于同一轴线，也即充电端口正对充电接口。

步骤360、控制机器人20朝着靠近充电座10的方向运动，直至机器人20的充电端口与充电座10的充电接口对接。

当机器人20上的第三接收器和第二接收器可以同时接收到第三发射器和第二发射器所发射的信号，机器人20根据第三发射器和第二发射器所发射的信号朝着充电座10运动，机器人20的充电端口朝着充电座10的充电接口运动，直至机器人20与充电座10对接成功。

需要说明的是，当机器人20上充电端口正对的一侧的碰撞检测机构朝着充电座10方向运动，碰撞检测机构被充电座10触发后，机器人20可以直接旋转180度，以使机器人20的充电端口与充电座10的充电接口对接成功。

根据本申请实施例提供的机器人20充电系统的回充控制方法，通过获取不同发射器信号所对应的航向角，确定第一目标方向，进而通过旋转和直行控制机器人20运动至交叠区域，进而实现机器人20的自动回充，有利于提高机器人20在充电座10发生偏转或旋转时的回充成功率，进而提高机器人20充电系统的鲁棒性。

在一些实施例中，在步骤360中，控制机器人20朝着充电座10直线行进，当机器人20上的第二接收器在行进过程中丢失了充电座10的第三发射器所发射的信号时，为机器人20配置一个第一目标方向的目标角速度，调整机器人20的运动轨迹，以使机器人20的充电端口可以与充电座10的充电接口完成对接。

朝着充电座10直线行进的过程中，机器人20上的第二接收器丢失了第三发射器的信号，表明机器人20行走轨迹偏离了交叠区域，机器人20向着第二信号区的位置行进。

在该实施例中，为机器人20配置第一目标方向的目标角速度，调整机器人20的偏离路径，使得机器人20的第三接收器和第二接收器回归到交叠区域。

例如，信号区域S2为第二信号区，信号区域S3为第三信号区，信号区域S23为交叠区域，第一目标方向为逆时针方向。

相应的，机器人20上的R2为第二接收器，R3为第三接收器，机器人20在信号区域S23向着充电座10行进时，R2丢失了信号区域S3的信号，机器人20偏离信号区域S23，向着信号区域S2行进。

此时，为机器人20配置逆时针方向的目标角速度，调整机器人20的行进方向，使得机器人20重新沿着交叠区域向着充电座10行进，直至机器人20与充电座10对应成功。

例如，信号区域S3为第二信号区，信号区域S2为第三信号区，信号区域S23为交叠区域，第一目标方向为顺时针方向。

相应的，机器人20的R3为第二接收器，R2为第三接收器，机器人20在信号区域S23向着充电座10行进时，R3丢失了信号区域S2的信号，机器人20偏离信号区域S23，向着信号区域S3行进，此时，为机器人20配置顺时针方向的目标角速度，调整机器人20的行进方向。

在一些实施例中，在步骤310之后，步骤360之前，机器人20充电系统的回充控制方法还包括：当机器人20所获取的第三航向角和第二航向角的相似度大于预先设定的目标相似度时，可以直接控制机器人20转动，将机器人20的第三接收器和第二接收器的位置调整到均能同时接收到第三发射器和第二发射器所发射的信号。

在该实施例中，第三航向角和第二航向角的相似度大于预先设定的目标相似度，表明第三航向角的大小约等于第二航向角的大小，也即机器人20当前所处的位置，使得机器人20的机身位于第二信号区的部分的面积与位于第三信号区的部分的面积近似相等。

可以理解的是，第三航向角和第二航向角的相似度大于预先设定的目标相似度，也即第三航向角和第二航向角所对应的航向角集合近似相等。

例如，第三航向角可以为-30度至10度的航向角集合，第二航向角可以为-29度至8度的航向角集合。

在该实施例中，第三航向角和第二航向角所对应的航向角集合近似相等，表明机器人20的大部分机身当前位于第三信号区和第二信号区的交叠区，此时，机器人20上已经有至少一个接收器能够同时接收到第三发射器和第二发射器发射的信号，直接通过转动或移动可以将第三接收器和第二接收器对准充电接口前面的交叠区域。

在一些实施例中，在步骤330之后，机器人20充电系统的回充控制方法还包括：控制机器人20朝着充电端口所指的方向直线运动，当机器人20直线运动的距离超过预先设定的目标距离，且任一接收器均未同时接收到第三发射器和第二发射器发射的信号时，再次控制机器人20原地旋转至少一周，重新确定充电座10上不同发射器发射信号所对应的航向角。

在该实施例中，控制机器人20向着充电端口直线后退，在后退过程中，关注机器人20上是否有接收器可以同时接收到第三发射器和第二发射器发射的信号。

当后退的距离超过目标距离后，机器人20上还没有任何一个接收同时接收到第三发射器和第二发射器发射的信号，控制机器人20再次原地旋转一周，重新获取充电座10上不同发射器发射信号所对应的第三航向角和第二航向角。

根据重新获取的航向角，再重新确定第一目标方向，再次执行旋转、后退、调整第三接收器和第二接收器的位置以及向着充电座10行进的步骤，直至与充电座10对接成功。

下面介绍一个机器人20回充的具体实施例。

如图4所示，机器人20导航至充电座10所在的预设充电点后。

步骤一、机器人20原地旋转一周，以R1接收管为参考对象，记录能够接收到大范围的第一发射器发射的红外信号的航向角A1、能够接收到左侧红外定位信号的航向角A2以及能够接收到右侧红外定位信号的航向角A3。

步骤二、令|Ai|代表集合Ai的大小，当|A2|≈|A3|≠0时，执行步骤五，当|A2|≠0或|A3|≠0则执行步骤三。

步骤三、若|A2|>|A3|，以A2为第二航向角，A3为第三航向角，充电接口左侧的发射器为第二发射器，右侧的发射器为第三发射器，确定第一目标方向为逆时针方向，确定R4为第四接收器，R1为第一接收器。

控制机器人20按逆时针方向旋转，当R4脱离信号区或R1捕获到右侧的第三发射器发射的信号时，停止旋转。

若|A2|<A3|，确定第一目标方向为顺时针方向，控制机器人20按顺时针方向旋转，当R1脱离信号区或R4捕获到左侧的第三发射器发射的信号时，停止旋转。

步骤四、控制机器人20直线后退，若期间任一接收管同时接收到第三发射器和第二发射器发射的信号时，停止后退，若机器人20直线后退的Δx大于等于目标距离30cm后，也停止后退，并执行步骤一。

步骤五、机器人20原地旋转，调整方位，将机器人20上的R2和R3对准充电座10充电接口前方的交叠区域。

步骤六、控制机器人20直线后退，直到充电端口与充电接收对接，机器人20接收到充电确认信号，完成与充电座10充电对接。后退期间，若R2丢失右侧信号，则配置逆时针的目标角速度，若R3丢失左侧信号，则配置顺时针的目标角速度。

在一些实施例中，在步骤310之后，机器人20充电系统的回充控制方法还包括搜索流程，当机器人20获取的第一航向角不为零，但第三航向角和第二航向角均为零时，根据机器人20获取的第一航向角和机器人20进行搜索的第二目标方向确定出目标旋转角度，再以目标旋转角度为依据控制机器人20原地旋转。

在该实施例中，机器人20获取的第一航向角不为零，表明机器人20位于充电座10周围的大范围信号所在的第一信号区内，机器人20在第一信号区绕着充电座10运动可以找寻到第二信号区或第三信号区。

机器人20在原地旋转目标旋转角度之后，以充电座10为转动中心，控制机器人20绕着充电座10以一定大小一定方向的搜索角速度转动，也即控制机器人20绕着充电座10运动，其运动轨迹呈现圆弧的形状。

搜索角速度的方向为第二目标方向，目标旋转角度也是由第二目标方向和第一航向角确定的，第二目标方向决定了机器人20搜索信号的搜索方向。

例如，第二目标方向可以为逆时针方向，机器人20绕着充电座10以搜索角速度运动，机器人20的运动轨迹是逆时针方向的圆弧的形状。

其中，搜索角速度的大小可根据充电座10和机器人20的尺寸进行调整。

在该实施例中，控制机器人20绕着充电座10以搜索角速度转动，当机器人20转动的圆弧状的运动轨迹对应的圆心角达到预设的目标阈值之后，机器人20停止转动。

例如，目标阈值可以为60度，机器人20绕着充电座10以搜索角速度转动的圆心角达到60度之后，机器人20就停止绕充电座10转动。

在该实施例中，机器人20停止绕充电座10转动后，控制机器人20原地旋转至少一周，根据机器人20的接收器接收到的信号，控制机器人20的动作。

机器人20在停止绕充电座10转动后，若机器人20原地旋转过程中任一接收器能够接收到第三发射器或者第二发射器发射的信号，重新确定第三航向角和第二航向角，进而重新确定对应的第一目标方向，再按上述方法控制机器人20与充电座10对接。

机器人20在停止绕充电座10转动后，若机器人20原地旋转过程中没有接收器能够接收到第三发射器或者第二发射器发射的信号，再次控制机器人20绕着充电座10以搜索角速度运动，继续搜索第三发射器或者第二发射器发射的信号。

在该实施例中，利用大范围的第一信号区估计机器人20相对充电座10的方位，通过控制机器人20以圆弧形的运动轨迹去逐渐搜索第三发射器或者第二发射器发射的信号，圆弧形的搜索轨迹能够更加快速且全面的搜索第三发射器或者第二发射器发射的信号。

在一些实施例中，机器人20可以根据大范围的第一发射器对应的第一航向角确定机器人20与充电座10之间连线的连线角度。

在该实施例中，根据第一航向角对应的航向角集合中两端的航向角，可以确定出机器人20的中心与充电座10的中心间连线的连线角度。

例如，第一航向角对应的航向角集合中两端的航向角分别为45度和135度，也即机器人20与充电座10之间连线为机器人20与第一信号区的两个交点与机器人20的中心形成的夹角的角平分线，也即机器人20与充电座10之间连线的连线角度为90度。

需要说明的是，在计算机器人20与充电座10之间连线的连线角度时，与机器人20的航向角计算采用相同的参考方位，也即可以规定以地理北向为起点，偏东方向为正，偏西方向为负，连线角度的范围在-180度至180度之间。

在确定出连线角度之后，在连线角度加上一个预设的转动角度，得到机器人20执行原地旋转动作的目标旋转角度。

在该实施例中，预设的转动角度的数值为正值，确定出连线角度之后，将连线角度加上具有第二目标方向的转动角度。

例如，确定机器人20中心与充电座10连线方向的连线角度为θ，转动角度的数值为π/3，如果当前搜索的第二目标方向为逆时针方向，将机器人20旋转至θ+π/3，如果当前搜索的第二目标方向为顺时针方向，将机器人20旋转至θ-π/3。

其中，+π/3或-π/3表征机器人20当前搜索的第二目标方向。

在该实施例中，将机器人20旋转至目标旋转角度，可以使得机器人20在绕充电座10转动时，机器人20上的四个接收器可以更快更准确地切入至第三信号区或者第二信号区中，提高机器人20搜索第三发射器和第二发射器发射信号的搜索效率。

在一些实施例中，在机器人20原地旋转对应的目标旋转角度后，控制机器人20绕着充电座10以搜索角速度转动。

在机器人20绕充电座10的搜索过程中，若机器人20上的碰撞检测机构由于碰撞到物体而触发时，控制机器人20原地旋转180度，使得机器人20的碰撞检测机构离开碰撞的物体，再将机器人20搜索角速度的方向取反，搜索角速度的大小不变，再次绕着充电座10转动。

例如，机器人20搜索的第二目标方向为逆时针方向，机器人20绕着充电座10搜索第三发射器或第二发射器发射的信号，当机器人20上的碰撞检测机构被触发时，机器人20原地旋转180度，将搜索方向转变为顺时针方向，再绕着充电座10继续搜索第三发射器或第二发射器发射的信号。

在一些实施例中，在步骤310之后，如果机器人20上四个接收器均接收不到第一发射器、第二发射器以及第三发射器所发射的信号，也即对应的第一航向角、第二航向角和第三航向角均为零的时候，机器人20输出回充失败信息以提示用户机器人20的回充失败。

在该实施例中，机器人20输出对应的回充失败信息，可以表现为如下至少一种方式：

其一，回充失败信息的输出可以表现为语音输出。

在该实施方式中，确定第一航向角、第二航向角和第三航向角均为零，机器人20通过语音播报输出“回充失败”的语音，以提示用户机器人20的回充失败，可由用户手动移动机器人20至充电座10。

其二，回充失败信息的输出可以表现为指示灯输出。

在该实施例中，机器人20的机身上设有指示灯，当确定第一航向角、第二航向角和第三航向角均为零，机器人20机身的指示灯亮红灯，以提示用户回充失败。

其三，回充失败信息的输出可以表现为显示输出。

在该实施例中，机器人20的机身上设有显示屏，当确定第一航向角、第二航向角和第三航向角均为零，机器人20机身的显示屏显示文字或图像，以提示用户回充失败。

当然，在其他实施例中，机器人20的回充失败信息的输出也可以表现为其他形式，本申请实施例对此不作限定。

可以理解的是，当机器人20确定第一航向角、第二航向角和第三航向角均为零时，也可以向用户使用的终端输出对应的回充失败信息，实现远距离提示用户的目的。

下面介绍一个机器人20搜索的具体实施例。

如图5所示，机器人20确定第三航向角和第二航向角为零后。

步骤一、若当前搜索为机器人20的首次搜索流程，可以将逆时针方向作为当前搜索的第二目标方向。

步骤二、当机器人20确定第一航向角、第二航向角和第三航向角均为零，直接退出自动回充，输出回充失败信息。

步骤三、当第一航向角的不为零后，根据第一航向角计算机器人20中心与充电座10连线方向的连线角度θ，如果当前搜索的第二目标方向为逆时针方向，将机器人20旋转至θ+π/3，如果当前搜索的第二目标方向为顺时针方向，将机器人20旋转至θ-π/3。

步骤四、控制机器人20前进并配置与第二目标方向相同方向的角速度，若当前搜索为逆时针，则配置逆时针角速度，否则配置顺时针角速度。

需要说明的是，控制机器人20前进是指控制机器人20绕充电座10以第二目标方向转动。

步骤五、机器人20在绕充电座10转动过程中航向角变化量为

也即机器人20绕充电座10转动的圆心角为

当

时，机器人20停止转动并执行如图4所示的充电流程的步骤一，搜索第三发射器或第二发射器发射的信号。

可以理解的是，在搜索期间如果机器人20的碰撞检测机构触发，控制机器人20原地旋转180度，并将搜索方向取反后继续执行搜索流程中的步骤四。

下面对本申请实施例提供的机器人20充电系统的回充控制装置进行描述，下文描述的机器人20充电系统的回充控制装置与上文描述的机器人20充电系统的回充控制方法可相互对应参照。

如图6所示，本申请实施例提供的机器人20充电系统的回充控制装置包括：

获取模块610，用于在机器人20至少原地旋转一圈的情况下，获取通过第一至第四接收器中的任一接收器接收到第二和第三发射器发射的信号对应的第二和第三航向角；

处理模块620，用于基于第三航向角和第二航向角，确定第一目标方向，第二航向角大于第三航向角，第二发射器位于第三发射器的第一目标方向；

第一控制模块630，用于控制机器人20按第一目标方向旋转至第一接收器接收到第三发射器发射的信号，或第四接收器脱离任一信号区，其中，充电端口和第四接收器顺次位于第一接收器的第一目标方向；

第二控制模块640，用于控制机器人20朝充电端口所在的一侧直线运动至机器人20的任一接收器接收到第三发射器和第二发射器发射的信号；

第三控制模块650，用于控制机器人20转动至第二接收器和第三接收器均接收到第三发射器和第二发射器发射的信号；

第四控制模块660，用于控制机器人20朝靠近充电座10的方向运动至充电端口与充电接口对接。

根据本申请实施例提供的机器人20充电系统的回充控制装置，通过获取不同发射器信号所对应的航向角，确定第一目标方向，进而通过旋转和直行控制机器人20运动至交叠区域，进而实现机器人20的自动回充，有利于提高机器人20在充电座10发生偏转或旋转时的回充成功率，进而提高机器人20充电系统的鲁棒性。

在一些实施例中，第四控制模块660还用于控制机器人20朝靠近充电座10的方向直线运动，在第二接收器丢失第三发射器发射的信号的情况下，控制机器人20以目标角速度运动至充电端口与充电接口对接，目标角速度的方向与第一目标方向相同。

在一些实施例中，第三控制模块650还用于在第二航向角与第三航向角的相似度大于目标相似度情况下，控制机器人20转动至第二接收器和第三接收器均接收到第三发射器和第二发射器发射的信号。

在一些实施例中，第二控制模块640还用于控制机器人20朝充电端口所在的一侧直线运动，在机器人20运动距离超过目标距离，且机器人20的任一接收器均未接收到第三发射器和第二发射器发射的信号的情况下，控制机器人20至少原地旋转一圈，重新获取第三航向角和第二航向角。

在一些实施例中，第二控制模块640还用于在第一航向角不为零，且第三航向角和第二航向角为零的情况下，基于第一航向角和第二目标方向，确定目标旋转角度；控制机器人20原地旋转目标旋转角度；控制机器人20基于充电座10为转动中心以搜索角速度转动至机器人20转动的圆心角达到目标阈值，搜索角速度的方向与第二目标方向相同；

控制机器人20至少原地旋转一圈，在机器人20的任一接收器接收到第三发射器或第二发射器的信号的情况下，重新确定第一目标方向。

在一些实施例中，第二控制模块640还用于基于第一航向角，确定机器人20与充电座10的连线角度；将连线角度加转动角度，得到目标旋转角度，转动角度的方向与第二目标方向相同。

在一些实施例中，第二控制模块640还用于控制机器人20基于充电座10为转动中心以搜索角速度转动；在机器人20的碰撞检测机构触发的情况下，控制机器人20原地旋转180度，并将搜索角速度的方向取反。

在一些实施例中，还包括输出模块，用于在第一至第三航向角均为零的情况下，输出回充失败信息。

图7示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)710、通信接口(Communications Interface)720、存储器(memory)730和通信总线740，其中，处理器710，通信接口720，存储器730通过通信总线740完成相互间的通信。处理器710可以调用存储器730中的逻辑指令，以执行机器人20充电系统的回充控制方法，该方法包括：在机器人20至少原地旋转一圈的情况下，获取通过第一至第四接收器中的任一接收器接收到第二和第三发射器发射的信号对应的第二和第三航向角；基于第三航向角和第二航向角，确定第一目标方向，第二航向角大于第三航向角，第二发射器位于第三发射器的第一目标方向；控制机器人20按第一目标方向旋转至第一接收器接收到第三发射器发射的信号，或第四接收器脱离任一信号区，其中，充电端口位于第一接收器的第一目标方向，第四接收器位于所述充电端口的所述第一目标方向；控制机器人20朝充电端口所在的一侧直线运动至机器人20的任一接收器接收到第三发射器和第二发射器发射的信号；控制机器人20转动至第二接收器和第三接收器均接收到第三发射器和第二发射器发射的信号；控制机器人20朝靠近充电座10的方向运动至充电端口与充电接口对接。

此外，上述的存储器730中的逻辑指令可以通过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，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

进一步地，本申请还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的机器人20充电系统的回充控制方法，该方法包括：在机器人20至少原地旋转一圈的情况下，获取通过第一至第四接收器中的任一接收器接收到第二和第三发射器发射的信号对应的第二和第三航向角；基于第三航向角和第二航向角，确定第一目标方向，第二航向角大于第三航向角，第二发射器位于第三发射器的第一目标方向；控制机器人20按第一目标方向旋转至第一接收器接收到第三发射器发射的信号，或第四接收器脱离任一信号区，其中，充电端口位于第一接收器的第一目标方向，第四接收器位于所述充电端口的所述第一目标方向；控制机器人20朝充电端口所在的一侧直线运动至机器人20的任一接收器接收到第三发射器和第二发射器发射的信号；控制机器人20转动至第二接收器和第三接收器均接收到第三发射器和第二发射器发射的信号；控制机器人20朝靠近充电座10的方向运动至充电端口与充电接口对接。

另一方面，本申请实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的机器人20充电系统的回充控制方法，该方法包括：在机器人20至少原地旋转一圈的情况下，获取通过第一至第四接收器中的任一接收器接收到第二和第三发射器发射的信号对应的第二和第三航向角；基于第三航向角和第二航向角，确定第一目标方向，第二航向角大于第三航向角，第二发射器位于第三发射器的第一目标方向；控制机器人20按第一目标方向旋转至第一接收器接收到第三发射器发射的信号，或第四接收器脱离任一信号区，其中，充电端口位于第一接收器的第一目标方向，第四接收器位于所述充电端口的所述第一目标方向；控制机器人20朝充电端口所在的一侧直线运动至机器人20的任一接收器接收到第三发射器和第二发射器发射的信号；控制机器人20转动至第二接收器和第三接收器均接收到第三发射器和第二发射器发射的信号；控制机器人20朝靠近充电座10的方向运动至充电端口与充电接口对接。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围。

以上实施方式仅用于说明本申请，而非对本申请的限制。尽管参照实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本申请的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围中。

Claims (14)

1.一种机器人充电系统，其特征在于，包括：

充电座，所述充电座包括第一至第三发射器，第一发射器发射的信号形成环绕所述充电座的第一信号区，第二发射器发射的信号形成扇形的第二信号区，第三发射器发射的信号形成扇形的第三信号区，所述第二信号区和所述第三信号区交叠形成交叠区域，且所述交叠区域与所述充电座的充电接口正对；

机器人，所述机器人包括沿周向间隔开顺次分布的第一至第四接收器，所述机器人的充电端口位于第二接收器和第三接收器之间；

所述机器人的控制器与所述第一至第四接收器电连接，所述控制器用于基于所述第一至第四接收器接收到所述第一至第三发射器发射的信号，控制所述机器人运动至所述充电端口与所述充电接口对接。

2.根据权利要求1所述的机器人充电系统，其特征在于，第一接收器、所述机器人的中心和第四接收器之间形成小于180度的目标夹角，所述充电端口位于所述目标夹角内。

3.根据权利要求1或2所述的机器人充电系统，其特征在于，所述机器人还包括：

碰撞检测机构，所述碰撞检测机构和所述充电端口设置于所述机器人在轴向上相对的两侧。

4.一种应用于权利要求1-3任一项所述的机器人充电系统的回充控制方法，其特征在于，包括：

在机器人至少原地旋转一圈的情况下，获取通过第一至第四接收器中的任一接收器接收到第二和第三发射器发射的信号对应的第二和第三航向角；

基于所述第二和第三航向角，确定第一目标方向，第二航向角大于第三航向角，第二发射器位于第三发射器的所述第一目标方向；

控制所述机器人按所述第一目标方向旋转至第一接收器接收到所述第三发射器发射的信号，或第四接收器脱离任一信号区，其中，所述充电端口位于所述第一接收器的所述第一目标方向，所述第四接收器位于所述充电端口的所述第一目标方向；

控制所述机器人朝所述充电端口所在的一侧直线运动至所述机器人的任一接收器接收到所述第二发射器和所述第三发射器发射的信号；

控制所述机器人转动至所述第二接收器和所述第三接收器均接收到所述第二发射器和所述第三发射器发射的信号；

控制所述机器人朝靠近所述充电座的方向运动至所述充电端口与所述充电接口对接。

5.根据权利要求4所述的机器人充电系统的回充控制方法，其特征在于，所述控制所述机器人朝靠近所述充电座的方向运动至所述充电端口与所述充电接口对接，包括：

控制所述机器人朝靠近所述充电座的方向直线运动，在所述第二接收器未接收到所述第三发射器发射的信号的情况下，控制所述机器人以目标角速度运动至所述充电端口与所述充电接口对接，所述目标角速度的方向与所述第一目标方向相同。

6.根据权利要求4所述的机器人充电系统的回充控制方法，其特征在于，在所述获取通过第一至第四接收器中的任一接收器接收到第二和第三发射器发射的信号对应的第二和第三航向角之后，在所述控制所述机器人朝靠近所述充电座的方向运动至所述充电端口与所述充电接口对接之前，所述方法还包括：

在所述第二航向角与所述第三航向角的相似度大于目标相似度情况下，控制所述机器人转动至所述第二接收器和所述第三接收器均接收到所述第二发射器和所述第三发射器发射的信号。

7.根据权利要求4所述的机器人充电系统的回充控制方法，其特征在于，在所述控制所述机器人按所述第一目标方向旋转至第一接收器接收到所述第三发射器发射的信号，或第四接收器脱离任一信号区之后，所述方法还包括：

控制所述机器人朝所述充电端口所在的一侧直线运动，在所述机器人运动距离超过目标距离，且所述机器人的任一接收器均未接收到所述第二发射器和所述第三发射器发射的信号的情况下，控制所述机器人至少原地旋转一圈，重新获取所述第二和第三航向角。

8.根据权利要求4-7任一项所述的机器人充电系统的回充控制方法，其特征在于，在所述获取通过第一至第四接收器中的任一接收器接收到第二和第三发射器发射的信号对应的第二和第三航向角之后，所述方法还包括：

在所述第二航向角和所述第三航向角均为零，且通过所述第一至第四接收器中的任一接收器接收到第一发射器发射的信号对应的第一航向角不为零的情况下，基于所述第一航向角和第二目标方向，确定目标旋转角度；

控制所述机器人原地旋转所述目标旋转角度；

控制所述机器人基于所述充电座为转动中心以搜索角速度转动至所述机器人转动的圆心角达到目标阈值，所述搜索角速度的方向与所述第二目标方向相同；

控制所述机器人至少原地旋转一圈，在所述机器人的任一接收器接收到所述第二发射器或所述第三发射器的信号的情况下，重新确定所述第一目标方向。

9.根据权利要求8所述的机器人充电系统的回充控制方法，其特征在于，所述基于所述第一航向角和第二目标方向，确定目标旋转角度，包括：

基于所述第一航向角，确定所述机器人与所述充电座的连线角度；

基于所述连线角度和转动角度，得到所述目标旋转角度，所述转动角度的方向与所述第二目标方向相同。

10.根据权利要求8所述的机器人充电系统的回充控制方法，其特征在于，在所述控制所述机器人原地旋转所述目标旋转角度之后，在所述控制所述机器人基于所述充电座为转动中心以搜索角速度转动至所述机器人转动的圆心角达到目标阈值之前，所述方法还包括：

控制所述机器人基于所述充电座为转动中心以所述搜索角速度转动；

在所述机器人的碰撞检测机构触发的情况下，控制所述机器人原地旋转180度，并将所述搜索角速度的方向取反。

11.根据权利要求4-7任一项所述的机器人充电系统的回充控制方法，其特征在于，在所述获取通过第一至第四接收器中的任一接收器接收到第二和第三发射器发射的信号对应的第二和第三航向角之后，所述方法还包括：

在所述第二航向角和所述第三航向角均为零，且通过所述第一至第四接收器中的任一接收器接收到第一发射器发射的信号对应的第一航向角为零的情况下，输出回充失败信息。

12.一种基于权利要求1-3任一项所述的机器人充电系统的回充控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于在机器人至少原地旋转一圈的情况下，获取通过第一至第四接收器中的任一接收器接收到第二和第三发射器发射的信号对应的第二和第三航向角；

处理模块，用于基于所述第二和第三航向角，确定第一目标方向，第二航向角大于第三航向角，第二发射器位于第三发射器的所述第一目标方向；

第一控制模块，用于控制所述机器人按所述第一目标方向旋转至第一接收器接收到所述第三发射器发射的信号，或第四接收器脱离任一信号区，其中，所述充电端口位于所述第一接收器的所述第一目标方向，所述第四接收器位于所述充电端口的所述第一目标方向；

第二控制模块，用于控制所述机器人朝所述充电端口所在的一侧直线运动至所述机器人的任一接收器接收到所述第二发射器和所述第三发射器发射的信号；

第三控制模块，用于控制所述机器人转动至所述第二接收器和所述第三接收器均接收到所述第二发射器和所述第三发射器发射的信号；

第四控制模块，用于控制所述机器人朝靠近所述充电座的方向运动至所述充电端口与所述充电接口对接。

13.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求4至11任一项所述机器人充电系统的回充控制方法的步骤。

14.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求4至11任一项所述机器人充电系统的回充控制方法的步骤。

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