CN116700262B - 移动机器人的自动回充控制方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种移动机器人的自动回充控制方法、装置、设备及介质，该方法包括：获取移动机器人行进方向的第一点云数据，识别出墙面，以调整移动机器人垂直朝向墙面，再获取第二点云数据，识别出充电桩上的第一表面的点、边缘以及点云中心点，再根据移动机器人的当前位置以及点云中心点，控制移动机器人移动至充电位置进行充电。由此，基于激光雷达获取到的点云数据，确定充电桩的中心点的坐标信息，包含了移动机器人与充电桩之间的距离信息，且充电桩上充电插头所在的第一表面为多边形，根据第一表面的角点所确定的第一表面的点云中心点，可以降低其与真实中心点的偏差，进而减少了移动机器人与充电桩之间的对齐时间，提高了充电效率。

Description

移动机器人的自动回充控制方法、装置、设备及介质

技术领域

本申请涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种移动机器人的自动回充方法、装置、设备及介质。

背景技术

在移动机器人控制技术领域中，为提高移动机器人的工作效率，当移动机器人电量较低时可控制其进行自动充电。在目前的技术方案中，移动机器人通过设置于其上的视觉相机，获取充电桩的图像，并对该图像进行图像识别，以确定充电桩的具体位置。然而，基于上述方式不仅缺乏与充电桩之间的距离信息，且所确定的充电桩的位置存在一定偏差，进而增大了移动机器人与充电桩的对齐时间，降低了充电效率。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种移动机器人的自动回充控制方法、装置、设备及介质，至少部分解决现有技术中存在的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种移动机器人的自动回充控制方法，充电桩凸设于墙面上，所述充电桩的充电插头向外伸出且其所在的第一表面为多边形；所述移动机器人包括控制器和激光雷达，所述控制器和所述激光雷达通讯连接；所述激光雷达用以获取所述移动机器人行进前方的点云数据，所述控制器可根据所述点云数据进行自动回充控制以使所述移动机器人运动至所述充电桩处进行充电；

所述自动回充控制方法，包括；

当所述移动机器人移动至充电等待位时，接收所述激光雷达针对所述移动机器人行进方向获取到的第一点云数据；

根据所述第一点云数据中各点的坐标信息，确定由点组成的各个平面，并基于处于各所述平面的边缘的点的坐标信息，确定各所述平面的面积；

将所述平面的面积与第一阈值进行比较，若所述平面的面积大于或等于第一阈值，则将所述平面确定为墙面，并根据所述墙面上的点的坐标信息，确定垂直于所述墙面的垂线方向；

获取所述移动机器人的当前朝向，确定所述当前朝向与所述垂线方向之间的夹角，根据所述夹角向所述墙面的方向调整所述移动机器人的朝向至与所述垂线方向相平行，以使所述移动机器人垂直朝向所述墙面；

接收所述激光雷达在所述移动机器人垂直朝向所述墙面时获取到的第二点云数据，将所述第二点云数据中的点两两进行配对，得到若干点对；计算每一点对中点与点之间在所述垂线方向上的距离，若所述距离处于第一预定阈值区间内，则将所述点对中与所述移动机器人距离较近的点确定为所述第一表面上的点；

根据所述第一表面上的点进行边缘识别，识别出所述第一表面的边缘并确定边缘与边缘之间形成的角点，根据各所述角点的坐标信息，确定所述第一表面的点云中心点及其坐标信息；

根据所述移动机器人的当前位置以及所述第一表面的点云中心点的坐标信息，控制所述移动机器人横移和/或前进，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电。

在本申请的一些实施例中，所述移动机器人还包括红外相机，所述红外相机与所述控制器通讯连接，所述红外相机用以获取所述移动机器人行进前方的红外图像；所述充电桩的第一表面的角点上贴设有红外光斑；

所述方法还包括：

接收由所述红外相机针对所述移动机器人行进方向获取到的红外图像；

对所述红外图像进行图像处理，识别所述红外图像中包含的红外光斑的坐标信息，并确定各所述红外光斑的光斑中心点的坐标信息；

根据各所述红外光斑的光斑中心点的坐标信息，确定处于互为对角位置的红外光斑，将处于互为对角位置的红外光斑的中心点进行连线，以确定所述第一表面的红外中心点的坐标信息；

根据所述移动机器人的当前位置以及所述第一表面的点云中心点的坐标信息，控制所述移动机器人横移和/或前进，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电，包括：

获取分别与所述红外中心点和所述点云中心点对应的第一权重和第二权重，所述第一权重和所述第二权重之和等于1；

根据所述第一权重和所述第二权重，将所述红外中心点的坐标信息和所述点云中心点的坐标信息进行加权求平均值，确定目标中心点的坐标信息；

根据所述移动机器人的当前位置以及所述目标中心点的坐标信息，控制所述移动机器人横移和/或前进，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电。

在本申请的一些实施例中，所述第一权重与所述移动机器人和所述墙面之间的距离呈负相关，所述第二权重与所述移动机器人和所述墙面之间的距离呈正相关。

在本申请的一些实施例中，根据所述移动机器人的当前位置以及所述目标中心点的坐标信息，控制所述移动机器人横移和/或前进，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电，包括：

根据所述移动机器人的当前位置以及所述目标中心点的坐标信息，确定所述移动机器人与所述目标中心点在平行于所述墙面的方向上的第一水平距离及对应的运动方向，以及垂直于所述墙面的方向上的第二水平距离；

控制所述移动机器人沿所述运动方向横移所述第一水平距离，并朝向所述墙面前进第二水平距离，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电。

在本申请的一些实施例中，所述方法还包括：

获取所述移动机器人的当前电量，当所述当前电量小于或等于电量阈值时，获取预先设定的充电等待区域的位置信息；

按照所述充电等待区域的位置信息控制所述移动机器人进行移动，当所述移动机器人移动至所述充电等待区域内时，接收所述激光雷达针对所述移动机器人的行进方向获取到的第三点云数据；

根据所述第三点云数据进行识别，确定所述第三点云数据中包含的所述第一表面上的点及对应的坐标信息，根据所述第三点云数据中包含的所述第一表面上的点及对应的坐标信息，确定所述第一表面的中心点及坐标信息；

根据所述移动机器人的当前位置以及所述第一表面的中心点及坐标信息，控制所述移动机器人在所述充电等待区域内移动，使所述移动机器人与所述第一表面的中心点在平行于所述第一表面的水平方向上的距离位于第二预定阈值区间内以到达充电等待位，所述第二预定阈值区间与所述移动机器人的转弯半径呈正相关。

在本申请的一些实施例中，所述充电桩凸出于所述墙面的部分呈正方体或者长方体状。

根据本申请的一个方面，提供了一种移动机器人的自动回充控制装置，充电桩凸设于墙面上，所述充电桩的充电插头向外伸出且其所在的第一表面为多边形；所述移动机器人包括控制器和激光雷达，所述控制器和所述激光雷达通讯连接；所述激光雷达用以获取所述移动机器人行进前方的点云数据，所述控制器上设置有自动回充控制装置，所述控制器可通过所述自动回充控制装置根据所述点云数据进行自动回充控制以使所述移动机器人运动至所述充电桩处进行充电；

所述自动回充控制装置包括：

第一接收模块，用于当所述移动机器人移动至充电等待位时，接收所述激光雷达针对所述移动机器人行进方向获取到的第一点云数据；

第一确定模块，用于根据所述第一点云数据中各点的坐标信息，确定由点组成的各个平面，并基于处于各所述平面的边缘的点的坐标信息，确定各所述平面的面积；

第二确定模块，用于将所述平面的面积与第一阈值进行比较，若所述平面的面积大于或等于第一阈值，则将所述平面确定为墙面，并根据所述墙面上的点的坐标信息，确定垂直于所述墙面的垂线方向；

第三确定模块，用于获取所述移动机器人的当前朝向，确定所述当前朝向与所述垂线方向之间的夹角，根据所述夹角向所述墙面的方向调整所述移动机器人的朝向至与所述垂线方向相平行，以使所述移动机器人垂直朝向所述墙面；

点云数据处理模块，用于接收所述激光雷达在所述移动机器人垂直朝向所述墙面时获取到的第二点云数据，将所述第二点云数据中的点两两进行配对，得到若干点对；计算每一点对中点与点之间在所述垂线方向上的距离，若所述距离处于第一预定阈值区间内，则将所述点对中与所述移动机器人距离较近的点确定为所述第一表面上的点；根据所述第一表面上的点进行边缘识别，识别出所述第一表面的边缘并确定边缘与边缘之间形成的角点，根据各所述角点的坐标信息，确定所述第一表面的点云中心点及其坐标信息；

移动控制模块，用于根据所述移动机器人的当前位置以及所述第一表面的点云中心点的坐标信息，控制所述移动机器人横移和/或前进，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电。

在本申请的一些实施例中，所述移动机器人还包括红外相机，所述红外相机与所述控制器通讯连接，所述红外相机用以获取所述移动机器人行进前方的红外该图像；所述充电桩的第一表面的角点贴设有红外光斑；

所述移动控制模块还用于：

接收由所述红外相机针对所述移动机器人行进方向获取到的红外图像；

对所述红外图像进行图像处理，识别所述红外图像中包含的红外光斑的坐标信息，并确定各所述红外光斑的光斑中心点的坐标信息；

根据各所述红外光斑的光斑中心点的坐标信息，确定处于互为对角位置的红外光斑，将处于互为对角位置的红外光斑的中心点进行连线，以确定所述第一表面的红外中心点的坐标信息；

以及

获取分别与所述红外中心点和所述点云中心点对应的第一权重和第二权重，所述第一权重和所述第二权重之和等于1；

根据所述第一权重和所述第二权重，将所述红外中心点的坐标信息和所述点云中心点的坐标信息进行加权求平均值，确定目标中心点的坐标信息；

根据所述移动机器人的当前位置以及所述目标中心点的坐标信息，控制所述移动机器人横移和/或前进，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电。

根据本申请的一个方面，提供了一种电子设备，包括处理器和存储器；

所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令，用于执行如前述实施例所述方法的步骤。

根据本申请的一个方面，提供了一种非瞬时性计算机可读存储介质，所述非瞬时性计算机可读存储介质存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行如前述实施例所述方法的步骤。

本申请提供的移动机器人的自动回充控制方法，通过当移动机器人移动至充电等待时，接收激光雷达针对移动机器人行进方向获取到的第一点云数据，根据第一点云数据中格点的坐标信息，确定由点组成的各个平面，并基于处于各个平面的边缘的点的坐标信息，确定各平面的面积，将平面的面积与第一阈值进行比较，若平面的面积大于或等于第一阈值，则将平面确定为墙面，并根据墙面上的点的坐标信息，确定垂直于墙面的垂线方向，接着，获取移动机器人的当前朝向，确定当前朝向与垂线方向纸巾的夹角，根据夹角向墙面的方向调整移动机器的人的朝向至与垂线方向相平行，以使移动机器人垂直朝向墙面。接收激光雷达在移动机器人垂直朝向墙面时获取到的第二点云数据，将第二点云数据中的点两两进行配对，得到若干点对，计算每一点对中点与点之间在垂线方向上的距离，若距离处于第一预定阈值区间内，则将点对中与移动机器人距离较近的点确定为第一表面上的点，根据第一表面上的点进行边缘识别，识别出第一表面的边缘并确定边缘与边缘之间形成的角点，根据各角点的坐标信息，确定第一表面的点云中心点及其坐标信息，根据移动机器人的当前位置以及第一表面的点云中心点的坐标信息，控制移动机器人横移和/或前进，以使移动机器人运动至充电位置进行充电。由此，基于激光雷达获取到的点云数据，确定充电桩的中心点的坐标信息，包含了移动机器人与充电桩之间的距离信息，且充电桩上充电插头所在的第一表面为多边形，根据第一表面的角点所确定的第一表面的点云中心点，可以降低其与真实中心点的偏差，进而减少了移动机器人与充电桩之间的对齐时间，提高了充电效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。

图1为根据本申请的一个实施例的移动机器人的自动回充控制装置的框图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合；并且，基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

根据本申请的一个实施例，提供了一种移动机器人的自动回充控制方法，充电桩凸设于墙面上，充电桩的充电插头向外伸出且其所在的第一表面为多边形，在一示例中，该第一表面可以为正方形或长方形，对应的，该充电桩凸出于墙面的部分呈正方体状或长方体状以便于后续的处理。移动机器人包括控制器和激光雷达，控制器和激光雷达通讯连接，激光雷达用以获取移动机器人行进前方的点云数据，控制器可根据点云数据进行自动回充控制以使移动机器人运动至充电桩处进行充电。

该自动回充控制方法包括以下步骤：

在步骤S110中，当所述移动机器人移动至充电等待位时，接收所述激光雷达针对所述移动机器人行进方向获取到的第一点云数据。

在该实施例中，当移动机器人需要进行充电时，可以先运动至充电等待位进行等待，若充电桩处于空闲状态，则表示可以进行充电。激光雷达即可以获取移动机器人行进方向上的第一点云数据。

在步骤S120中，根据所述第一点云数据中各点的坐标信息，确定由点组成的各个平面，并基于处于各所述平面的边缘的点的坐标信息，确定各所述平面的面积。

在该实施例中，根据第一点云数据中包含的各点的坐标信息，可以确定由点组成的各个平面，基于所确定的各个平面上的点的坐标信息，可以识别出位于各个平面边缘的点，进而可以根据位于边缘的点的坐标信息，确定各个平面的面积。应该理解的，墙面的面积大于其它设备的平面的面积。

在步骤S130中，将所述平面的面积与第一阈值进行比较，若所述平面的面积大于或等于第一阈值，则将所述平面确定为墙面，并根据所述墙面上的点的坐标信息，确定垂直于所述墙面的垂线方向。

在该实施例中，第一阈值可以由本领域技术人员根据在先经验预先设定，用以确定各个平面是否为墙面。若某一平面的面积大于或等于第一阈值，则可以将该平面确定为墙面，反之，则不是。再根据被确定为墙面的点的坐标信息，确定垂直于墙面的垂线方向。

在步骤S140中，获取所述移动机器人的当前朝向，确定所述当前朝向与所述垂线方向之间的夹角，根据所述夹角向所述墙面的方向调整所述移动机器人的朝向至与所述垂线方向相平行，以使所述移动机器人垂直朝向所述墙面。

在步骤S150中，接收所述激光雷达在所述移动机器人垂直朝向所述墙面时获取到的第二点云数据，将所述第二点云数据中的点两两进行配对，得到若干点对；计算每一点对中点与点之间在所述垂线方向上的距离，若所述距离处于第一预定阈值区间内，则将所述点对中与所述移动机器人距离较近的点确定为所述第一表面上的点。

应该理解的，由于充电桩凸出于墙面，且其具有一定长度，因此，在移动机器人垂直朝向墙面时，可以通过激光雷达获取第二点云数据，并计算点与点之间在垂线方向上的距离，如果该距离处于第一预定阈值区间内，则可以将该点对中距离移动机器人较近的点确定为第一表面上的点，以保证第一表面确定的准确性。

在步骤S160中，根据所述第一表面上的点进行边缘识别，识别出所述第一表面的边缘并确定边缘与边缘之间形成的角点，根据各所述角点的坐标信息，确定所述第一表面的点云中心点及其坐标信息。

在该实施例中，当确定了第一表面上的点之后，可以对其进行边缘识别，确定位于第一表面的边缘上的点进而确定第一表面的边缘，具体地，当确定位于第一表面的边缘上的点之后，可以采用直线拟合的方式，从而确定其对应的边缘。此时，相邻的边缘与边缘之间可以形成角点，根据各个角点的坐标信息，确定第一表面的点云中心点及其坐标信息。具体地，可以将处于对角位置的角点进行连线，所有连线的交点即为第一表面的点云中心点。应该理解的，由于第一表面为方形，通过确定边缘进而确定其对应的点云中心点，可以保证点云中心点确定的准确性。

在步骤S170中，根据所述移动机器人的当前位置以及所述第一表面的点云中心点的坐标信息，控制所述移动机器人横移和/或前进，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电。

在该实施例中，当确定第一表面的点云中心点及其坐标信息之后，根据移动机器人的当前位置以及该点云中心点的坐标信息，可以确定二者之间在平行于墙面、以及垂直于墙面方向上的距离，进而可以控制移动机器人进行横移和/或前进，以使移动机器人运动至充电桩处进行充电。在一示例中，移动机器人可以具有万向轮，以支持移动机器人在任意方向上的移动。

由此，通过上述方法，保证了所确定的充电桩的中心位置的准确性，可以减少机器人与充电桩之间的对齐时间，提高了移动机器人的充电效率。

在本申请的一个实施例中，所述移动机器人还包括红外相机，所述红外相机与所述控制器通讯连接，所述红外相机用以获取所述移动机器人行进前方的红外图像；所述充电桩的第一表面的角点上贴设有红外光斑；

所述方法还包括：

接收由所述红外相机针对所述移动机器人行进方向获取到的红外图像；

对所述红外图像进行图像处理，识别所述红外图像中包含的红外光斑的坐标信息，并确定各所述红外光斑的光斑中心点的坐标信息；

根据各所述红外光斑的光斑中心点的坐标信息，确定处于互为对角位置的红外光斑，将处于互为对角位置的红外光斑的中心点进行连线，以确定所述第一表面的红外中心点的坐标信息。

即言，在该实施例中，第一表面的角点上贴设有红外光斑，通过设置于移动机器人上的红外相机获取移动机器人行进方向上的红外图像，再进行图像识别，进而确定第一表面的红外中心点及其坐标信息。

此时，根据所述移动机器人的当前位置以及所述第一表面的点云中心点的坐标信息，控制所述移动机器人横移和/或前进，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电，包括：

获取分别与所述红外中心点和所述点云中心点对应的第一权重和第二权重，所述第一权重和所述第二权重之和等于1；

根据所述第一权重和所述第二权重，将所述红外中心点的坐标信息和所述点云中心点的坐标信息进行加权求平均值，确定目标中心点的坐标信息；

根据所述移动机器人的当前位置以及所述目标中心点的坐标信息，控制所述移动机器人横移和/或前进，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电。

在该实施例中，控制器可以获取分别与红外中心点和点云中心点对应的第一权重和第二权重，该第一权重和第二权重之和等于1。根据所确定的红外中心点的坐标信息和点云中心点的坐标信息以及第一权重和第二权重，对红外中心点的坐标信息和点云中心点的坐标信息进行加权求平均值，以确定目标中心点的坐标信息。需要说明的，由于红外中心点和点云中心点处于不同坐标系中，在进行加权求平均值之前，可以将二者转换至同一坐标系中进行计算。

应该理解的，通过设置红外相机以确定红外中心点，再结合红外中心点和点云中心点进行相互映证，可以保证所确定的目标中心点的准确性。

在本申请的一些实施例中，所述第一权重与所述移动机器人和所述墙面之间的距离呈负相关，所述第二权重与所述移动机器人和所述墙面之间的距离呈正相关。应该理解的，当移动机器人与充电桩距离较远时，红外相机所拍摄到的图像可能存在畸变，因此，可以将红外中心点对应的第一权重调低，将点云中心点的第二权重调高，而当距离较近时，则可以将红外中心点对应的第一权重调高，将点云中心点的第二权重调低，由此可以保证所确定的目标中心点的准确性。

在本申请的一个实施例中，根据所述移动机器人的当前位置以及所述目标中心点的坐标信息，控制所述移动机器人横移和/或前进，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电，包括：

根据所述移动机器人的当前位置以及所述目标中心点的坐标信息，确定所述移动机器人与所述目标中心点在平行于所述墙面的方向上的第一水平距离及对应的运动方向，以及垂直于所述墙面的方向上的第二水平距离；

控制所述移动机器人沿所述运动方向横移所述第一水平距离，并朝向所述墙面前进第二水平距离，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电。

在该实施例中，若第一水平距离大于0，则先控制移动机器人沿对应的运动方向横移第一水平距离的长度，再控制器朝向墙面前进第二水平距离的长度。相比于控制移动机器人直接朝向充电桩进行运动，可以保证运动距离控制的准确性，且在接近充电桩后无需再调整移动机器人的朝向，提高了自动充电的效率。

在本申请的一个实施例中，所述方法还包括：

获取所述移动机器人的当前电量，当所述当前电量小于或等于电量阈值时，获取预先设定的充电等待区域的位置信息；

按照所述充电等待区域的位置信息控制所述移动机器人进行移动，当所述移动机器人移动至所述充电等待区域内时，接收所述激光雷达针对所述移动机器人的行进方向获取到的第三点云数据；

根据所述第三点云数据进行识别，确定所述第三点云数据中包含的所述第一表面上的点及对应的坐标信息，根据所述第三点云数据中包含的所述第一表面上的点及对应的坐标信息，确定所述第一表面的中心点及坐标信息；

根据所述移动机器人的当前位置以及所述第一表面的中心点及坐标信息，控制所述移动机器人在所述充电等待区域内移动，使所述移动机器人与所述第一表面的中心点在平行于所述第一表面的水平方向上的距离位于第二预定阈值区间内以到达充电等待位，所述第二预定阈值区间与所述移动机器人的转弯半径呈正相关。

在该实施例中，确定第三点云数据确定第一表面上的中心点及坐标信息，可以参照前述实施例的方式，在此不再赘述。值得注意的是，第二预定阈值区间根据移动机器人的转弯半径进行确定，可以在保证移动机器人具有足够运动范围的基础上，减少占用空间，避免影响其它设备的正常工作。

请参考图1，本申请还提供了一种移动机器人的自动回充控制装置，充电桩凸设于墙面上，所述充电桩的充电插头向外伸出且其所在的第一表面为多边形；所述移动机器人包括控制器和激光雷达，所述控制器和所述激光雷达通讯连接；所述激光雷达用以获取所述移动机器人行进前方的点云数据，所述控制器上设置有自动回充控制装置，所述控制器可通过所述自动回充控制装置根据所述点云数据进行自动回充控制以使所述移动机器人运动至所述充电桩处进行充电；

所述自动回充控制装置包括：

第一接收模块110，用于当所述移动机器人移动至充电等待位时，接收所述激光雷达针对所述移动机器人行进方向获取到的第一点云数据；

第一确定模块120，用于根据所述第一点云数据中各点的坐标信息，确定由点组成的各个平面，并基于处于各所述平面的边缘的点的坐标信息，确定各所述平面的面积；

第二确定模块130，用于将所述平面的面积与第一阈值进行比较，若所述平面的面积大于或等于第一阈值，则将所述平面确定为墙面，并根据所述墙面上的点的坐标信息，确定垂直于所述墙面的垂线方向；

第三确定模块140，用于获取所述移动机器人的当前朝向，确定所述当前朝向与所述垂线方向之间的夹角，根据所述夹角向所述墙面的方向调整所述移动机器人的朝向至与所述垂线方向相平行，以使所述移动机器人垂直朝向所述墙面；

点云数据处理模块150，用于接收所述激光雷达在所述移动机器人垂直朝向所述墙面时获取到的第二点云数据，将所述第二点云数据中的点两两进行配对，得到若干点对；计算每一点对中点与点之间在所述垂线方向上的距离，若所述距离处于第一预定阈值区间内，则将所述点对中与所述移动机器人距离较近的点确定为所述第一表面上的点；根据所述第一表面上的点进行边缘识别，识别出所述第一表面的边缘并确定边缘与边缘之间形成的角点，根据各所述角点的坐标信息，确定所述第一表面的点云中心点及其坐标信息；

移动控制模块160，用于根据所述移动机器人的当前位置以及所述第一表面的点云中心点的坐标信息，控制所述移动机器人横移和/或前进，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电。

在本申请的一个实施例中，所述移动机器人还包括红外相机，所述红外相机与所述控制器通讯连接，所述红外相机用以获取所述移动机器人行进前方的红外该图像；所述充电桩的第一表面的角点贴设有红外光斑；

所述移动控制模块160还用于：

接收由所述红外相机针对所述移动机器人行进方向获取到的红外图像；

对所述红外图像进行图像处理，识别所述红外图像中包含的红外光斑的坐标信息，并确定各所述红外光斑的光斑中心点的坐标信息；

根据各所述红外光斑的光斑中心点的坐标信息，确定处于互为对角位置的红外光斑，将处于互为对角位置的红外光斑的中心点进行连线，以确定所述第一表面的红外中心点的坐标信息；

以及

获取分别与所述红外中心点和所述点云中心点对应的第一权重和第二权重，所述第一权重和所述第二权重之和等于1；

根据所述第一权重和所述第二权重，将所述红外中心点的坐标信息和所述点云中心点的坐标信息进行加权求平均值，确定目标中心点的坐标信息；

根据所述移动机器人的当前位置以及所述目标中心点的坐标信息，控制所述移动机器人横移和/或前进，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电。

在本申请的一个实施例中，所述第一权重与所述移动机器人和所述墙面之间的距离呈负相关，所述第二权重与所述移动机器人和所述墙面之间的距离呈正相关。

在本申请的一个实施例中，所述移动控制模块160用于：

根据所述移动机器人的当前位置以及所述目标中心点的坐标信息，确定所述移动机器人与所述目标中心点在平行于所述墙面的方向上的第一水平距离及对应的运动方向，以及垂直于所述墙面的方向上的第二水平距离；

控制所述移动机器人沿所述运动方向横移所述第一水平距离，并朝向所述墙面前进第二水平距离，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电。

在本申请的一个实施例中，所述移动控制模块160还用于：

获取所述移动机器人的当前电量，当所述当前电量小于或等于电量阈值时，获取预先设定的充电等待区域的位置信息；

按照所述充电等待区域的位置信息控制所述移动机器人进行移动，当所述移动机器人移动至所述充电等待区域内时，接收所述激光雷达针对所述移动机器人的行进方向获取到的第三点云数据；

根据所述第三点云数据进行识别，确定所述第三点云数据中包含的所述第一表面上的点及对应的坐标信息，根据所述第三点云数据中包含的所述第一表面上的点及对应的坐标信息，确定所述第一表面的中心点及坐标信息；

根据所述移动机器人的当前位置以及所述第一表面的中心点及坐标信息，控制所述移动机器人在所述充电等待区域内移动，使所述移动机器人与所述第一表面的中心点在平行于所述第一表面的水平方向上的距离位于第二预定阈值区间内以到达充电等待位，所述第二预定阈值区间与所述移动机器人的转弯半径呈正相关。

在本申请的一个实施例中，所述充电桩凸出于所述墙面的部分呈正方体或者长方体状。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等）执行根据本公开实施方式的方法。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。

所属技术领域的技术人员能够理解，本申请的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本申请的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式（包括固件、微代码等），或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

根据本申请的这种实施方式的电子设备。电子设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

电子设备以通用计算设备的形式表现。电子设备的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器、上述至少一个储存器、连接不同系统组件（包括储存器和处理器）的总线。

其中，所述储存器存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理器执行，使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种示例性实施方式的步骤。

储存器可以包括易失性储存器形式的可读介质，例如随机存取储存器（RAM）和/或高速缓存储存器，还可以进一步包括只读储存器（ROM）。

储存器还可以包括具有一组（至少一个）程序模块的程序/实用工具，这样的程序模块包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括储存器总线或者储存器控制器、外围总线、图形加速端口、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备也可以与一个或多个外部设备（例如键盘、指向设备、蓝牙设备等）通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备交互的设备通信，和/或与使得该电子设备能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备（例如路由器、调制解调器等等）通信。这种通信可以通过输入/输出（I/O）接口进行。并且，电子设备还可以通过网络适配器与一个或者多个网络（例如局域网（LAN），广域网（WAN）和/或公共网络，例如因特网）通信。网络适配器通过总线与电子设备的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等）执行根据本公开实施方式的方法。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本申请的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种示例性实施方式的步骤。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网（LAN）或广域网（WAN），连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

此外，上述附图仅是根据本申请示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种移动机器人的自动回充控制方法，其特征在于，充电桩凸设于墙面上，所述充电桩的充电插头向外伸出且其所在的第一表面为多边形；所述移动机器人包括控制器和激光雷达，所述控制器和所述激光雷达通讯连接；所述激光雷达用以获取所述移动机器人行进前方的点云数据，所述控制器可根据所述点云数据进行自动回充控制以使所述移动机器人运动至所述充电桩处进行充电；

所述自动回充控制方法，包括；

当所述移动机器人移动至充电等待位时，接收所述激光雷达针对所述移动机器人行进方向获取到的第一点云数据；

根据所述第一点云数据中各点的坐标信息，确定由点组成的各个平面，并基于处于各所述平面的边缘的点的坐标信息，确定各所述平面的面积；

将所述平面的面积与第一阈值进行比较，若所述平面的面积大于或等于第一阈值，则将所述平面确定为墙面，并根据所述墙面上的点的坐标信息，确定垂直于所述墙面的垂线方向；

获取所述移动机器人的当前朝向，确定所述当前朝向与所述垂线方向之间的夹角，根据所述夹角向所述墙面的方向调整所述移动机器人的朝向至与所述垂线方向相平行，以使所述移动机器人垂直朝向所述墙面；

接收所述激光雷达在所述移动机器人垂直朝向所述墙面时获取到的第二点云数据，将所述第二点云数据中的点两两进行配对，得到若干点对；计算每一点对中点与点之间在所述垂线方向上的距离，若所述距离处于第一预定阈值区间内，则将所述点对中与所述移动机器人距离较近的点确定为所述第一表面上的点；

根据所述第一表面上的点进行边缘识别，识别出所述第一表面的边缘并确定边缘与边缘之间形成的角点，根据各所述角点的坐标信息，确定所述第一表面的点云中心点及其坐标信息；

根据所述移动机器人的当前位置以及所述第一表面的点云中心点的坐标信息，控制所述移动机器人横移和/或前进，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动机器人还包括红外相机，所述红外相机与所述控制器通讯连接，所述红外相机用以获取所述移动机器人行进前方的红外图像；所述充电桩的第一表面的角点上贴设有红外光斑；

所述方法还包括：

接收由所述红外相机针对所述移动机器人行进方向获取到的红外图像；

对所述红外图像进行图像处理，识别所述红外图像中包含的红外光斑的坐标信息，并确定各所述红外光斑的光斑中心点的坐标信息；

根据各所述红外光斑的光斑中心点的坐标信息，确定处于互为对角位置的红外光斑，将处于互为对角位置的红外光斑的中心点进行连线，以确定所述第一表面的红外中心点的坐标信息；

根据所述移动机器人的当前位置以及所述第一表面的点云中心点的坐标信息，控制所述移动机器人横移和/或前进，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电，包括：

获取分别与所述红外中心点和所述点云中心点对应的第一权重和第二权重，所述第一权重和所述第二权重之和等于1；

根据所述第一权重和所述第二权重，将所述红外中心点的坐标信息和所述点云中心点的坐标信息进行加权求平均值，确定目标中心点的坐标信息；

根据所述移动机器人的当前位置以及所述目标中心点的坐标信息，控制所述移动机器人横移和/或前进，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一权重与所述移动机器人和所述墙面之间的距离呈负相关，所述第二权重与所述移动机器人和所述墙面之间的距离呈正相关。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述移动机器人的当前位置以及所述目标中心点的坐标信息，控制所述移动机器人横移和/或前进，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电，包括：

根据所述移动机器人的当前位置以及所述目标中心点的坐标信息，确定所述移动机器人与所述目标中心点在平行于所述墙面的方向上的第一水平距离及对应的运动方向，以及垂直于所述墙面的方向上的第二水平距离；

控制所述移动机器人沿所述运动方向横移所述第一水平距离，并朝向所述墙面前进第二水平距离，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述移动机器人的当前电量，当所述当前电量小于或等于电量阈值时，获取预先设定的充电等待区域的位置信息；

按照所述充电等待区域的位置信息控制所述移动机器人进行移动，当所述移动机器人移动至所述充电等待区域内时，接收所述激光雷达针对所述移动机器人的行进方向获取到的第三点云数据；

根据所述第三点云数据进行识别，确定所述第三点云数据中包含的所述第一表面上的点及对应的坐标信息，根据所述第三点云数据中包含的所述第一表面上的点及对应的坐标信息，确定所述第一表面的中心点及坐标信息；

根据所述移动机器人的当前位置以及所述第一表面的中心点及坐标信息，控制所述移动机器人在所述充电等待区域内移动，使所述移动机器人与所述第一表面的中心点在平行于所述第一表面的水平方向上的距离位于第二预定阈值区间内以到达充电等待位，所述第二预定阈值区间与所述移动机器人的转弯半径呈正相关。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述充电桩凸出于所述墙面的部分呈正方体或者长方体状。

7.一种移动机器人的自动回充控制装置，其特征在于，充电桩凸设于墙面上，所述充电桩的充电插头向外伸出且其所在的第一表面为多边形；所述移动机器人包括控制器和激光雷达，所述控制器和所述激光雷达通讯连接；所述激光雷达用以获取所述移动机器人行进前方的点云数据，所述控制器上设置有自动回充控制装置，所述控制器可通过所述自动回充控制装置根据所述点云数据进行自动回充控制以使所述移动机器人运动至所述充电桩处进行充电；

所述自动回充控制装置包括：

第一接收模块，用于当所述移动机器人移动至充电等待位时，接收所述激光雷达针对所述移动机器人行进方向获取到的第一点云数据；

第一确定模块，用于根据所述第一点云数据中各点的坐标信息，确定由点组成的各个平面，并基于处于各所述平面的边缘的点的坐标信息，确定各所述平面的面积；

第二确定模块，用于将所述平面的面积与第一阈值进行比较，若所述平面的面积大于或等于第一阈值，则将所述平面确定为墙面，并根据所述墙面上的点的坐标信息，确定垂直于所述墙面的垂线方向；

第三确定模块，用于获取所述移动机器人的当前朝向，确定所述当前朝向与所述垂线方向之间的夹角，根据所述夹角向所述墙面的方向调整所述移动机器人的朝向至与所述垂线方向相平行，以使所述移动机器人垂直朝向所述墙面；

点云数据处理模块，用于接收所述激光雷达在所述移动机器人垂直朝向所述墙面时获取到的第二点云数据，将所述第二点云数据中的点两两进行配对，得到若干点对；计算每一点对中点与点之间在所述垂线方向上的距离，若所述距离处于第一预定阈值区间内，则将所述点对中与所述移动机器人距离较近的点确定为所述第一表面上的点；根据所述第一表面上的点进行边缘识别，识别出所述第一表面的边缘并确定边缘与边缘之间形成的角点，根据各所述角点的坐标信息，确定所述第一表面的点云中心点及其坐标信息；

移动控制模块，用于根据所述移动机器人的当前位置以及所述第一表面的点云中心点的坐标信息，控制所述移动机器人横移和/或前进，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述移动机器人还包括红外相机，所述红外相机与所述控制器通讯连接，所述红外相机用以获取所述移动机器人行进前方的红外图像；所述充电桩的第一表面的角点贴设有红外光斑；

所述移动控制模块还用于：

接收由所述红外相机针对所述移动机器人行进方向获取到的红外图像；

对所述红外图像进行图像处理，识别所述红外图像中包含的红外光斑的坐标信息，并确定各所述红外光斑的光斑中心点的坐标信息；

根据各所述红外光斑的光斑中心点的坐标信息，确定处于互为对角位置的红外光斑，将处于互为对角位置的红外光斑的中心点进行连线，以确定所述第一表面的红外中心点的坐标信息；

以及

获取分别与所述红外中心点和所述点云中心点对应的第一权重和第二权重，所述第一权重和所述第二权重之和等于1；

根据所述第一权重和所述第二权重，将所述红外中心点的坐标信息和所述点云中心点的坐标信息进行加权求平均值，确定目标中心点的坐标信息；

根据所述移动机器人的当前位置以及所述目标中心点的坐标信息，控制所述移动机器人横移和/或前进，以使所述移动机器人运动至充电位置进行充电。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器；

所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令，用于执行如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。

10.一种非瞬时性计算机可读存储介质，其特征在于，所述非瞬时性计算机可读存储介质存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。