[发明专利]一种基于激光扫描信息的充电座定位方法、芯片及机器人

说明书

本发明公开一种基于激光扫描信息的充电座定位方法、芯片及机器人，所述充电座定位方法包括：根据激光雷达扫描并保存的每相邻两个扫描点的间距，对获取的扫描点进行分簇；利用每个簇内的首尾两个扫描点的连线、同一个簇内的其它扫描点与该连线的几何垂直距离，拟合出定位线段；将由预设存储空间内连续排列第一预设数量的高强度的扫描点组成为高强度区间，将由预设存储空间内连续排列第二预设数量的低强度的扫描点组成为低强度区间，再将相邻分布的一对高强度区间和低强度区间设置为突变区间；在所述定位线段上利用突变区间内的高强度的扫描点的强度信息及其间距信息，选择具有最大的信号强度值的一组候选定位坐标作为所述充电座的定位位置信息。

技术领域

本发明涉及机器人激光定位的技术领域，尤其涉及一种基于激光扫描信息的充电座定位方法、芯片及机器人。

背景技术

目前，扫地机器人在正常清扫作业的过程中，通常是朝前进方向移动，扫地机器人在机身后侧总是缺少必要的传感器，因此扫地机器人在以倒退的方式与充电座对接时仅能使用平面激光雷达辅助定位导航，而充电座表面能够提供的定位特征信息较少，成为目前激光回充算法设计面临的挑战。

中国发明专利CN110221617A公开机器人充电座、机器人自动回充系统及自动回充方法，该自动回充方法公开：基于相应的距离阈值，判断相邻两个扫描点之间的距离、首尾两个扫描点之间的线段的长度对进行扫描点分组，用以判断是否扫描到标识区；当扫描到标识区，计算位于所述机器人充电座的特定方位的过渡点位的坐标；控制所述可移动底盘运动，使所述机器人整体运动至所述过渡点位；然后再次基于相应的距离阈值，判断相邻两个扫描点之间的距离、首尾两个扫描点之间的线段的长度对进行扫描点分组，用以判断是否存在若干线段的长度及间距的排列规律与所述标识区的强反射区与弱反射区的宽度排列规律契合以获取匹配线段，当判断到选取的扫描点到所述匹配线段的距离与所述强反射区与弱反射区之间的距离相符，则说明标识区位于计算位置处；当标识区位于所述计算位置处，控制所述可移动底盘向所述机器人充电座运动，使所述充电触片与所述电能输出导体对接。

中国发明专利CN110221617A需额外设置标识区和过渡点位的坐标，并需反复计算扫描点之间的线段长度以进行强反射区与弱反射区的距离排列规律的匹配，才能确定充电座的具体位置信息；然而，基于扫描点的离散分布特性，且容易受到环境内的障碍物遮挡的影响，计算出的扫描点之间的线段长度的规律性较弱，不容易匹配上所述标识区的强反射区与弱反射区的宽度排列规律，且利用相邻两个扫描点之间的距离、首尾两个扫描点之间的线段的长度进行匹配判断容易存在误判，导致充电座的定位结果不正确。

发明内容

为了解决上述对充电座的准确定位问题，本发明公开一种基于激光扫描信息的充电座定位方法、芯片及机器人，本发明使用带有激光强度信息的激光雷达，在充电座上设计一种带激光强度特征的反射区，融合激光强度信息和激光点云中的直线拟合信息以提高定位识别的准确度。以下是具体技术方案：

一种基于激光扫描信息的充电座定位方法，该充电座定位方法适用定位的充电座包括座体和信号反射区，信号反射区设置在座体上；所述充电座定位方法包括：根据激光雷达扫描所处区域而存入预设存储空间的每相邻两个扫描点之间的距离，对激光雷达获取的扫描点进行分簇；利用每个簇内的首尾两个扫描点的连线、同一个簇内的其它扫描点与该连线的几何垂直距离，拟合出一条定位线段；在所述定位线段对应的参与拟合的扫描点中，将由预设存储空间内连续排列第一预设数量的高强度的扫描点组成为高强度区间，将由预设存储空间内连续排列第二预设数量的低强度的扫描点组成为低强度区间，再将相邻分布的一对高强度区间和低强度区间设置为突变区间；利用突变区间内的高强度的扫描点的强度信息及其间距信息，从所有的突变区间相对应的候选定位坐标中选择具有最大的信号强度值的一组候选定位坐标作为所述充电座的定位位置信息。