[发明专利]用于机器人的自动充电系统及充电桩定位导航方法

权利要求书

1.一种用于机器人的自动充电系统，其特征在于：包括充电桩识别模块和导航模块；

其中充电桩识别模块采用随机采样一致性的方法对设置在机器人上的单线雷达反馈的空间内的点云数据进行聚类，筛选出斜率相同的线段，并计算所有斜率相同的线段的端点之间的欧式距离，并保留欧式距离符合设定长度的两个端点，根据两个端点的坐标获得充电桩的位置；并实时将得到的充电桩的位置发送给导航模块；

导航模块根据充电桩的位置获得准备充电位置坐标，机器人沿着由机器人本身与准备充电位置形成的直线移动到准备充电位置，再沿着准备充电位置与充电桩位置形成的直线移动到充电桩进行充电；

还包括定位校正模块，其中，充电桩识别模块将获得的充电桩的位置发送给定位校正模块，定位校正模块将接收到的最新的充电桩的位置与历史值进行比较，如果最新的充电桩的位置坐标与历史值坐标之间的距离是在第一阈值范围内，则用最新的充电桩的位置更新历史坐标，并将计数器值加1，如果最新的充电桩的位置坐标与历史坐标值之间的距离是不在第一阈值范围内，则舍弃最新的充电桩的位置坐标，且计数器清零；直到计数器的值达到第二阈值，则输出充电桩的坐标给导航模块；初始状态下，历史值坐标为(0,0)，第一次获取的充电桩的位置更新历史值坐标。

2.根据权利要求1所述的用于机器人的自动充电系统，其特征在于：定位校正模块根据验证充电桩位置与第一次获取的充电桩位置进行比较，如果两者的距离在验证范围内，则用第一次获得充电桩位置更新历史坐标值；如果两者的距离不在验证范围内，则移动机器人重新进行充电桩位置识别后再进行比较，直到两者的距离在验证范围内；其中验证充电桩位置通过设置在机器人上的具有GPS的RTK模块、室内超宽频定位模块或基于SLAM的室内定位系统获得。

3.根据权利要求1所述的用于机器人的自动充电系统，其特征在于：欧式距离符合设定长度的两个端点为两个端点之间的欧式距离等于充电桩的长度。

4.根据权利要求1所述的用于机器人的自动充电系统，其特征在于：欧式距离符合设定长度的两个端点为两个端点之间的欧式距离最短。

5.根据权利要求1所述的用于机器人的自动充电系统，其特征在于：所述准备充电位置在充电桩直线的中垂线上，且与充电桩直线中点之间的距离为预留距离distance。

6.根据权利要求1所述的用于机器人的自动充电系统，其特征在于：导航模块将准备充电位置坐标与机器人本身组成线段，组成的线段与充电桩直线的中垂线之间的夹角为第一夹角，根据第一夹角的正切值判断机器人是否需要旋转，以及旋转的方向；如果正切值为正，则机器人右转第一夹角；如果正切值为无穷，则机器人不旋转，如果正切值为负，则机器人左转第一夹角；旋转后，机器人沿着由机器人本身与准备充电位置形成的直线移动到准备充电位置。