CN115571010A - 一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法、设备及介质 - Google Patents

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Abstract

本说明书实施例公开了一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法、设备及介质，涉及智能机器人技术领域，方法包括：采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像；对充电桩标识码图像进行识别，得到充电桩标识码图像对应的图像标识以及充电桩标识码图像的位置数据，对图像标识进行验证得到充电桩标识码图像的指定验证结果；当充电桩标识码图像的指定验证结果符合预设条件时，根据充电桩标识码图像的位置数据和预先获取的图像采集装置的设备参数，计算指定充电桩和四轮独立转向机器人的相对位姿关系；根据指定充电桩和四轮独立转向机器人的相对位姿关系，将四轮独立转向机器调整至指定位姿，以在指定位姿下通过指定充电桩对四轮独立转向机器人进行充电。

Description

一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法、设备及介质
技术领域
本说明书涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法、设备及介质。
背景技术
四轮独立转向机器人也可称为四轮独立驱动和转向机器人、四轮机器人，在园区的工作环境中，可以是用于商品配送的配送机器人，也可以是用于安全防护工作的安防机器人，还可以是扫地机器人。此类机器需要具备识别充电桩位置的功能，并且可以自主运动到充电桩位置进行电极对接。
以配送机器人为例，其应用场所通常为客户的入户门口，扫地机器人的应用场所为家庭房屋，安防机器人的应用场所为入口处。也就是说，四轮独立转向机器人的应用场所多为空间障碍物较多的狭小空间；此外，四轮独立转向机器人的车体体积较大，在空间障碍物较多的狭小空间内识别充电桩位置和调整位姿容易受到空间和车体体积的限制，容易出现需要识别充电桩位置失败、多次调整或回桩失败的情况。由上述论述可知，四轮独立转向机器人在空间障碍物较多的狭小空间内进行回桩充电时，其位姿调整缺少灵活性，无法保证机器人回桩充电的准确性和及时性。
发明内容
本说明书一个或多个实施例提供了一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法、设备及介质，用于解决如下技术问题：四轮独立转向机器人在空间障碍物较多的狭小空间内进行回桩充电时，其位姿调整缺少灵活性，无法保证机器人回桩充电的准确性和及时性。
本说明书一个或多个实施例采用下述技术方案：
本说明书一个或多个实施例提供一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法，所述方法包括：通过设置在所述四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像；对所述充电桩标识码图像进行识别，得到所述充电桩标识码图像对应的图像标识以及所述充电桩标识码图像的位置数据，对所述图像标识进行验证，得到所述充电桩标识码图像的指定验证结果；当所述充电桩标识码图像的指定验证结果符合预设条件时，根据所述充电桩标识码图像的位置数据和预先获取的图像采集装置的设备参数，计算所述指定充电桩和所述四轮独立转向机器人的相对位姿关系；根据所述指定充电桩和所述四轮独立转向机器人的相对位姿关系，将所述四轮独立转向机器调整至指定位姿，以便于在所述指定位姿下通过所述指定充电桩对所述四轮独立转向机器人进行充电。
进一步地，根据所述充电桩标识码图像的位置数据和预先获取的图像采集装置的设备参数，计算所述指定充电桩和所述四轮独立转向机器人的相对位姿关系，具体包括：获取所述充电桩标识码图像的位置数据，所述位置数据包括所述充电桩标识码图像对应的所述指定设备标识的图像坐标数据；获取预先生成的图像采集装置的设备参数，所述设备参数包括相机内参；根据所述图像坐标数据和所述相机内参，通过预设算法，生成所述指定充电桩和所述四轮独立转向机器人的相对位姿关系，其中，所述相对位姿关系包括旋转矩阵和平移向量。
进一步地，根据所述指定充电桩和所述四轮独立转向机器人的相对位姿关系，将所述四轮独立转向机器调整至指定位姿，具体包括：根据所述旋转矩阵和所述平移向量，确定所述四轮独立转向机器人对应的至少一种运动模式，其中，所述运动模式包括原地转向、侧向横移以及后退；根据所述至少一种运动模式，将所述四轮独立转向机器人调整至指定位姿。
进一步地，通过设置在所述四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像之前，所述方法还包括：对所述四轮独立转向机器人进行电量监测，获取所述四轮独立转向机器人的实时剩余电量；当所述四轮独立转向机器人的实时剩余电量低于预设电量阈值时，将所述四轮独立转向机器人导航至预设区域，其中，所述预设区域内存在至少一个充电桩。
进一步地，通过设置在所述四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像之前，所述方法还包括：按照指定标定方法，对所述图像采集装置进行标定，得到所述图像采集装置的相机内参，其中，所述相机内参为内参数矩阵。
进一步地，对所述图像标识进行验证，得到所述充电桩标识码图像的指定验证结果，具体包括：将所述充电桩标识码图像对应的图像标识与预先设置的预设图像标识库中的多个标识进行对比，生成对比结果，其中，所述对比结果包括所述预设图像标识库中存在指定标识与所述图像标识一致以及所述预设标识库中不存在指定标识与所述图像标识一致；将所述对比结果作为所述充电桩标识码图像对应的所述指定设备标识的指定验证结果。
进一步地，通过设置在所述四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像之前，所述方法还包括：在所述四轮独立转向机器人的机器人指定位置处，设置图像采集装置，并确定所述机器人指定位置与地面的垂直高度；根据所述机器人指定位置与地面的垂直高度，在所述指定充电桩的预设位置处设置充电桩标识码，并确定所述预设位置与地面的垂直高度，其中，所述机器人指定位置与地面的垂直高度与所述预设位置与地面的垂直高度相同。
进一步地，将所述四轮独立转向机器人导航至预设区域之前，所述方法还包括：按照预设的区域划分方式，将所述四轮独立转向机器人的活动区域分为预设区域和非预设区域；当所述四轮独立转向机器人在所述预设区域时，通过所述图像采集装置采集的图像中存在至少一个充电桩标识码图像；当所述四轮独立转向机器人在所述非预设区域时，通过所述图像采集装置采集的图像中不存在任意一个充电桩标识码图像。
本说明书一个或多个实施例提供一种四轮独立转向机器人的回桩充电设备，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
通过设置在所述四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像；对所述充电桩标识码图像进行识别，得到所述充电桩标识码图像对应的图像标识以及所述充电桩标识码图像的位置数据，对所述图像标识进行验证，得到所述充电桩标识码图像的指定验证结果；当所述充电桩标识码图像对应的所述指定设备标识的指定验证结果符合预设条件时，根据所述充电桩标识码图像的位置数据和预先获取的图像采集装置的设备参数，计算所述指定充电桩和所述四轮独立转向机器人的相对位姿关系；根据所述指定充电桩和所述四轮独立转向机器人的相对位姿关系，将所述四轮独立转向机器调整至指定位姿，以便于在所述指定位姿下通过所述指定充电桩对所述四轮独立转向机器人进行充电。
本说明书一个或多个实施例提供的一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：
通过设置在所述四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像；对所述充电桩标识码图像进行识别，得到所述充电桩标识码图像对应的图像标识以及所述充电桩标识码图像的位置数据，对所述图像标识进行验证，得到所述充电桩标识码图像的指定验证结果；当所述充电桩标识码图像对应的所述指定设备标识的指定验证结果符合预设条件时，根据所述充电桩标识码图像的位置数据和预先获取的图像采集装置的设备参数，计算所述指定充电桩和所述四轮独立转向机器人的相对位姿关系；根据所述指定充电桩和所述四轮独立转向机器人的相对位姿关系，将所述四轮独立转向机器调整至指定位姿，以便于在所述指定位姿下通过所述指定充电桩对所述四轮独立转向机器人进行充电。
本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：通过上述技术方案，基于采集到的标识码图像进行后续的位姿调整，实现回桩，结合机器人体积大以及应用场所狭小的特征，先将机器人导航至适合采集图像的位置区域，再进行图像采集，避免了周围环境中障碍物对采集的影响，对采集到的标识码图像进行验证，避免了误采集到环境中其他相似图像的情况，进一步保证了标识码图像的准确性；此外，根据标识码图像和视频采集装置的参数生成充电桩和机器人的相对位姿关系，根据相对位姿关系，利用四轮独立转向机器人的原地转向、后退和侧向横移的运动特点，在狭小的空间内也能够调整好机器人的位置和姿态去准确对接充电桩。
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一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法的流程示意图；
图2为本说明书实施例提供的一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法的应用场景示意图；
图3为本说明书实施例提供的一种二维码图像示意图；
图4为本说明书实施例提供的一种四轮独立转向机器人原地转向的场景示意图；
图5为本说明书实施例提供的一种四轮独立转向机器人侧向横移的场景示意图；
图6为本说明书实施例提供的一种四轮独立转向机器人后退的场景示意图；
图7为本说明书实施例提供的一种四轮独立转向机器人的回桩充电设备的结构示意图。
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。
四轮独立转向机器人也可称为四轮独立驱动和转向机器人、四轮机器人，在园区的工作环境中，可以是用于商品配送的配送机器人，也可以是用于安全防护工作的安防机器人，还可以是扫地机器人。此类机器需要具备识别充电桩位置的功能，并且可以自主运动到充电桩位置进行电极对接。
以配送机器人为例，其应用场所通常为客户的入户门口，扫地机器人的应用场所为家庭房屋，安防机器人的应用场所为入口处。也就是说，四轮独立转向机器人的应用场所多为空间障碍物较多的狭小空间；此外，四轮独立转向机器人的车体体积较大，在空间障碍物较多的狭小空间内识别充电桩位置和调整位姿容易受到空间和车体体积的限制，容易出现需要识别充电桩位置失败、多次调整或回桩失败的情况。由上述论述可知，四轮独立转向机器人在空间障碍物较多的狭小空间内进行回桩充电时，其位姿调整缺少灵活性，无法保证机器人回桩充电的准确性和及时性。
本说明书实施例提供一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法，需要说明的是，本说明书实施例中的执行主体可以是服务器，也可以是任意一种具备数据处理能力的设备。图1为本说明书实施例提供的一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法的流程示意图，如图1所示，主要包括如下步骤：
步骤S101，通过设置在四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像。
具有自主移动能力的机器人，当电量小于一定的阈值后，需要自主回充电桩进行充电。需要能够识别充电桩的位置，并且自主运动到充电桩位置进行电极的对接。对于四轮园区机器人，包括配送机器人、安防机器人、扫地机器人等，由于车体体积较大，在充电桩一定范围内调整好位姿并准确对接充电电极，需要更加灵活的运动规划算法。
通过设置在该四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像之前，该方法还包括：对该四轮独立转向机器人进行电量监测，获取该四轮独立转向机器人的实时剩余电量；当该四轮独立转向机器人的实时剩余电量低于预设电量阈值时，将该四轮独立转向机器人导航至预设区域，其中，该预设区域内存在至少一个充电桩。
在本说明书的一个实施例中，对四轮独立转向机器人进行电量监测，获取四轮独立转向机器人在不同时刻下的实时剩余电量，当实时剩余电量低于预设电量阈值时，执行回桩充电，机器人自主导航至充电桩附近，也就是预设区域中。需要说明的是，此处的预设电量阈值可以根据实验数据获取，例如，预先获取机器人在可活动空间的任意一处运动至预设区域所需的电量，在多个所需电量中选择最大值，获取机器人在预设区域中的任意一处运动至充电桩处所需的电量，在多个所需电量中选择最大值，将两个最大值的和作为预设电量阈值，也就是说，预设电量阈值是可以满足机器人运动至充电桩处的。通过上述技术方案，保证了机器人的剩余电量可以满足回桩充电功能的实现，还进一步节省了电量，增加工作时长。
通过设置在该四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像之前，该方法还包括：在该四轮独立转向机器人的机器人指定位置处，设置图像采集装置，并确定该机器人指定位置与地面的垂直高度；根据该机器人指定位置与地面的垂直高度，在该指定充电桩的预设位置处设置充电桩标识码，并确定该预设位置与地面的垂直高度，其中，该机器人指定位置与地面的垂直高度与该预设位置与地面的垂直高度相同。
在本说明书的一个实施例中，在四轮独立转向机器人的机器人指定位置处设置图像采集装置，例如机器人的后端，图2为本说明书实施例提供的一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法的应用场景示意图，如图2所示，在机器人的后端设置图像采集装置，此处的图像采集装置为摄像头。此外，还需要预先在充电桩上粘贴标识码，此处的标识码可以是二维码，每个二维码的二维码ID是已知的，图3为本说明书实施例提供的一种二维码图像示意图，如图3所示，其二维码ID为4。另外，需要说明的是，为了保证摄像头可以在预设区域内采集到标识码图像，要保证摄像头与地面的垂直高度应和标识码与地面的垂直高度一致。
将该四轮独立转向机器人导航至预设区域之前，该方法还包括：按照预设的区域划分方式，将该四轮独立转向机器人的活动区域分为预设区域和非预设区域；当该四轮独立转向机器人在该预设区域时，通过该图像采集装置采集的图像中存在至少一个充电桩标识码图像；当该四轮独立转向机器人在该非预设区域时，通过该图像采集装置采集的图像中不存在任意一个充电桩标识码图像。
在本说明书的一个实施例中，预先在机器人的活动区域进行检测，将活动区域拆分为多个活动点，判断机器人在每个活动点处是否可以通过摄像头采集到标识码图像，若存在某一活动点，在该活动点处可以采集到图像，则将该活动点设置为预设点，按照上述方式遍历所有活动点，将可以采集到图像的活动点位置作为预设点，将无法采集到图像的活动点位置作为非预设点。将多个预设点组成的区域作为预设区域。此处既可以将多个非预设点组成的区域作为非预设区域，也可以将活动区域中除预设区域之外的剩余区域作为非预设区域。可以理解的是，当机器人运动至预设区域时，通过摄像头可以采集到标识码的图像。也就是说，通过图像采集装置采集的图像中存在至少一个充电桩标识码图像；当机器人运动至非预设区域时，通过摄像头无法采集到标识码图像，也就是说，通过图像采集装置采集的图像中不存在任意一个充电桩标识码图像。
通过设置在该四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像之前，该方法还包括：按照指定标定方法，对该图像采集装置进行标定，得到该图像采集装置的相机内参，其中，该相机内参为内参数矩阵。
在本说明书的一个实施例中，预先使用张正友标定法，对设置在机器人上的摄像头进行标定，得到内参数矩阵，其中，内参数矩阵为
Figure BDA0003900468880000091
其中
Figure BDA0003900468880000092
和
Figure BDA0003900468880000093
分别表示摄像机在x和y方向上以像素为单位的焦距长度，
(u0,v0)表示光心在图像上的像素坐标。
在本说明书的一个实施例中，通过设置在四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像。
通过上述技术方案，当机器人电量低于阈值时，先通过机器人自主导航，设置目标地点的方式，使得机器人导航至预设阈值，在预设区域中以图像采集装置的形式采集标识码图像，基于采集到的标识码图像进行后续的位姿调整，实现回桩，结合机器人体积大以及应用场所狭小的特征，先将机器人导航至适合采集图像的位置区域，再进行图像采集，避免了周围环境中障碍物对采集的影响，进一步保证了标识码图像采集的准确性。
步骤S102，对充电桩标识码图像进行识别，得到充电桩标识码图像对应的图像标识以及充电桩标识码图像的位置数据，对图像标识进行验证，得到充电桩标识码图像的指定验证结果。
在实际的应用场景中，当标识码为二维码时，由于二维码为黑白相间的区域，为了避免在环境中存在相似图像，导致机器人误识别，需要预先对采集到的标识码图像进行验证。
对该图像标识进行验证，得到该充电桩标识码图像的指定验证结果，具体包括：将该充电桩标识码图像对应的图像标识与预先设置的预设图像标识库中的多个标识进行对比，生成对比结果，其中，该对比结果包括该预设图像标识库中存在指定标识与该图像标识一致以及该预设标识库中不存在指定标识与该图像标识一致；将该对比结果作为该充电桩标识码图像对应的该指定设备标识的指定验证结果。
在本说明书的一个实施例中，在获取到充电桩标识码图像之后，对充电桩标识码图像进行识别，得到每个充电桩标识码图像对应的图像标识。以二维码为例，在采集到二维码图像之后，对二维码图像进行识别，得到二维码图像对应的二维码标识。此处需要说明的是，在进行二维码粘贴时，将活动空间内的一个或多个充电桩处分别粘贴的二维码对应的二维码标识建立图像标识库。将采集到的二维码图像对应的二维码标识，与标识库中的一个或多个标识进行对比，当标识库中存在与图像标识相同的指定标识，则判定采集的标识码图像为准确的。例如，采集到的二维码图像的二维码ID为4，也就是二维码标识为4，在标识库中包括二维码标识0、二维码标识1、二维码标识4，在标识库中存在二维码标识4，因此判定采集到的标识码图像是准确的，而不是环境中的其他类似图像。
步骤S103，当充电桩标识码图像的指定验证结果符合预设条件时，根据充电桩标识码图像的位置数据和预先获取的图像采集装置的设备参数，计算指定充电桩和四轮独立转向机器人的相对位姿关系。
根据该充电桩标识码图像的位置数据和预先获取的图像采集装置的设备参数，计算该指定充电桩和该四轮独立转向机器人的相对位姿关系，具体包括：获取该充电桩标识码图像的位置数据，该位置数据包括该充电桩标识码图像对应的该指定设备标识的图像坐标数据；获取预先生成的图像采集装置的设备参数，该设备参数包括相机内参；根据该图像坐标数据和该相机内参，通过预设算法，生成该指定充电桩和该四轮独立转向机器人的相对位姿关系，其中，该相对位姿关系包括旋转矩阵和平移向量。
在本说明书的一个实施例中，当充电桩标识码图像的指定验证结果符合预设条件时，获取充电桩标识码图像的位置数据，位置数据包括指定设备标识的图像坐标数据。此处的图像坐标数据是指像素坐标，也就是标识码图像中四个顶点的像素坐标。获取预先生成的图像采集装置的设备参数，也就是相机内参。根据图像坐标数据和相机内参，使用p4p算法计算，生成指定充电桩和四轮独立转向机器人的相对位姿关系，其中，相对位姿关系包括旋转矩阵和平移向量。
步骤S104，根据指定充电桩和四轮独立转向机器人的相对位姿关系，将四轮独立转向机器调整至指定位姿，以便于在指定位姿下通过指定充电桩对四轮独立转向机器人进行充电。
根据该指定充电桩和该四轮独立转向机器人的相对位姿关系，将该四轮独立转向机器调整至指定位姿，具体包括：根据该旋转矩阵和该平移向量，确定该四轮独立转向机器人对应的至少一种运动模式，其中，该运动模式包括原地转向、侧向横移以及后退；根据该至少一种运动模式，将该四轮独立转向机器人调整至指定位姿。
在本说明书的一个实施例中，在得到机器人的位姿关系之后，根据旋转矩阵和平移向量，确定机器人的运动模式，由于机器人的特殊性，其本身具备原地转向、侧向横移以及后退三种运动模式，利用四轮独立转向机器人的原地转向和侧向横移的运动特点，在狭小的空间内也能够调整好机器人的位置和姿态去准确对接充电桩。根据旋转向量和平移向量对应的机器人所需的位姿调整参数，此处的位姿调整参数包括旋转角度、侧向横移距离以及后退距离中的任意一项或多项，利用机器人的原地转向和侧向横移的运动特点，将机器人调整至指定位姿。
在本说明书的一个实施例中，当充电桩与机器人的充电接口为外露式充电接口时，若所需的运动模式包括原地转向、侧向横移以及后退三种，为保证充电接口顺利接合，按照原地转向、侧向横移以及后退的顺序依次进行调整。图4为本说明书实施例提供的一种四轮独立转向机器人原地转向的场景示意图，图5为本说明书实施例提供的一种四轮独立转向机器人侧向横移的场景示意图，图6为本说明书实施例提供的一种四轮独立转向机器人后退的场景示意图，如图4、图5和图6所示，机器人原地转向，使得机器人和充电桩的夹角为0；机器人侧向横移，使得机器人和充电桩的横向距离为0；机器人后退，当机器人和充电桩的纵向距离为0的时候，停止。由此实现机器人的充电接口与充电桩的充电接口的对接。
通过上述技术方案，基于采集到的标识码图像进行后续的位姿调整，实现回桩，结合机器人体积大以及应用场所狭小的特征，先将机器人导航至适合采集图像的位置区域，再进行图像采集，避免了周围环境中障碍物对采集的影响，对采集到的标识码图像进行验证，避免了误采集到环境中其他相似图像的情况，进一步保证了标识码图像的准确性；此外，根据标识码图像和视频采集装置的参数生成充电桩和机器人的相对位姿关系，根据相对位姿关系，利用四轮独立转向机器人的原地转向、后退和侧向横移的运动特点，在狭小的空间内也能够调整好机器人的位置和姿态去准确对接充电桩。
本说明书实施例还提供一种四轮独立转向机器人的回桩充电设备，如图7所示，设备包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：
通过设置在该四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像；对该充电桩标识码图像进行识别，得到该充电桩标识码图像对应的图像标识以及该充电桩标识码图像的位置数据，对该图像标识进行验证，得到该充电桩标识码图像的指定验证结果；当该充电桩标识码图像对应的该指定设备标识的指定验证结果符合预设条件时，根据该充电桩标识码图像的位置数据和预先获取的图像采集装置的设备参数，计算该指定充电桩和该四轮独立转向机器人的相对位姿关系；根据该指定充电桩和该四轮独立转向机器人的相对位姿关系，将该四轮独立转向机器调整至指定位姿，以便于在该指定位姿下通过该指定充电桩对该四轮独立转向机器人进行充电。
本说明书实施例还提供一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令设置为：
通过设置在该四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像；对该充电桩标识码图像进行识别，得到该充电桩标识码图像对应的图像标识以及该充电桩标识码图像的位置数据，对该图像标识进行验证，得到该充电桩标识码图像的指定验证结果；当该充电桩标识码图像对应的该指定设备标识的指定验证结果符合预设条件时，根据该充电桩标识码图像的位置数据和预先获取的图像采集装置的设备参数，计算该指定充电桩和该四轮独立转向机器人的相对位姿关系；根据该指定充电桩和该四轮独立转向机器人的相对位姿关系，将该四轮独立转向机器调整至指定位姿，以便于在该指定位姿下通过该指定充电桩对该四轮独立转向机器人进行充电。
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、设备、非易失性计算机存储介质实施例而言，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。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书实施例提供的设备和介质与方法是一一对应的，因此，设备和介质也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述设备和介质的有益技术效果。
本领域内的技术人员应明白，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，磁带磁磁盘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、商品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、商品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、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本说明书的一个或多个实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书的一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的一个或多个实施例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 (10)

1.一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法，其特征在于，所述方法包括：
通过设置在所述四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像；
对所述充电桩标识码图像进行识别，得到所述充电桩标识码图像对应的图像标识以及所述充电桩标识码图像的位置数据，对所述图像标识进行验证，得到所述充电桩标识码图像的指定验证结果；
当所述充电桩标识码图像的指定验证结果符合预设条件时，根据所述充电桩标识码图像的位置数据和预先获取的图像采集装置的设备参数，计算所述指定充电桩和所述四轮独立转向机器人的相对位姿关系；
根据所述指定充电桩和所述四轮独立转向机器人的相对位姿关系，将所述四轮独立转向机器调整至指定位姿，以便于在所述指定位姿下通过所述指定充电桩对所述四轮独立转向机器人进行充电。
2.根据权利要求1所述的一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法，其特征在于，根据所述充电桩标识码图像的位置数据和预先获取的图像采集装置的设备参数，计算所述指定充电桩和所述四轮独立转向机器人的相对位姿关系，具体包括：
获取所述充电桩标识码图像的位置数据，所述位置数据包括所述充电桩标识码图像对应的所述指定设备标识的图像坐标数据；
获取预先生成的图像采集装置的设备参数，所述设备参数包括相机内参；
根据所述图像坐标数据和所述相机内参，通过预设算法，生成所述指定充电桩和所述四轮独立转向机器人的相对位姿关系，其中，所述相对位姿关系包括旋转矩阵和平移向量。
3.根据权利要求2所述的一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法，其特征在于，根据所述指定充电桩和所述四轮独立转向机器人的相对位姿关系，将所述四轮独立转向机器调整至指定位姿，具体包括：
根据所述旋转矩阵和所述平移向量，确定所述四轮独立转向机器人对应的至少一种运动模式，其中，所述运动模式包括原地转向、侧向横移以及后退；
根据所述至少一种运动模式，将所述四轮独立转向机器人调整至指定位姿。
4.根据权利要求1所述的一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法，其特征在于，通过设置在所述四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像之前，所述方法还包括：
对所述四轮独立转向机器人进行电量监测，获取所述四轮独立转向机器人的实时剩余电量；
当所述四轮独立转向机器人的实时剩余电量低于预设电量阈值时，将所述四轮独立转向机器人导航至预设区域，其中，所述预设区域内存在至少一个充电桩。
5.根据权利要求1所述的一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法，其特征在于，通过设置在所述四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像之前，所述方法还包括：
按照指定标定方法，对所述图像采集装置进行标定，得到所述图像采集装置的相机内参，其中，所述相机内参为内参数矩阵。
6.根据权利要求1所述的一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法，其特征在于，对所述图像标识进行验证，得到所述充电桩标识码图像的指定验证结果，具体包括：
将所述充电桩标识码图像对应的图像标识与预先设置的预设图像标识库中的多个标识进行对比，生成对比结果，其中，所述对比结果包括所述预设图像标识库中存在指定标识与所述图像标识一致以及所述预设标识库中不存在指定标识与所述图像标识一致；
将所述对比结果作为所述充电桩标识码图像对应的所述指定设备标识的指定验证结果。
7.根据权利要求1所述的一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法，其特征在于，通过设置在所述四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像之前，所述方法还包括：
在所述四轮独立转向机器人的机器人指定位置处，设置图像采集装置，并确定所述机器人指定位置与地面的垂直高度；
根据所述机器人指定位置与地面的垂直高度，在所述指定充电桩的预设位置处设置充电桩标识码，并确定所述预设位置与地面的垂直高度，其中，所述机器人指定位置与地面的垂直高度与所述预设位置与地面的垂直高度相同。
8.根据权利要求4所述的一种四轮独立转向机器人的回桩充电方法，其特征在于，将所述四轮独立转向机器人导航至预设区域之前，所述方法还包括：
按照预设的区域划分方式，将所述四轮独立转向机器人的活动区域分为预设区域和非预设区域；
当所述四轮独立转向机器人在所述预设区域时，通过所述图像采集装置采集的图像中存在至少一个充电桩标识码图像；
当所述四轮独立转向机器人在所述非预设区域时，通过所述图像采集装置采集的图像中不存在任意一个充电桩标识码图像。
9.一种四轮独立转向机器人的回桩充电设备，其特征在于，所述设备包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
通过设置在所述四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像；
对所述充电桩标识码图像进行识别，得到所述充电桩标识码图像对应的图像标识以及所述充电桩标识码图像的位置数据，对所述图像标识进行验证，得到所述充电桩标识码图像的指定验证结果；
当所述充电桩标识码图像对应的所述指定设备标识的指定验证结果符合预设条件时，根据所述充电桩标识码图像的位置数据和预先获取的图像采集装置的设备参数，计算所述指定充电桩和所述四轮独立转向机器人的相对位姿关系；
根据所述指定充电桩和所述四轮独立转向机器人的相对位姿关系，将所述四轮独立转向机器调整至指定位姿，以便于在所述指定位姿下通过所述指定充电桩对所述四轮独立转向机器人进行充电。
10.一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：
通过设置在四轮独立转向机器人上的图像采集装置，采集位于指定充电桩上的充电桩标识码图像；
对所述充电桩标识码图像进行识别，得到所述充电桩标识码图像对应的图像标识以及所述充电桩标识码图像的位置数据，对所述图像标识进行验证，得到所述充电桩标识码图像的指定验证结果；
当所述充电桩标识码图像对应的所述指定设备标识的指定验证结果符合预设条件时，根据所述充电桩标识码图像的位置数据和预先获取的图像采集装置的设备参数，计算所述指定充电桩和所述四轮独立转向机器人的相对位姿关系；
根据所述指定充电桩和所述四轮独立转向机器人的相对位姿关系，将所述四轮独立转向机器调整至指定位姿，以便于在所述指定位姿下通过所述指定充电桩对所述四轮独立转向机器人进行充电。
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