[发明专利]一种移动机器人及其自主充电方法和系统

说明书

本申请公开了一种移动机器人及其自主充电方法和系统，涉及移动机器人领域，移动机器人包括摄像头，该移动机器人的自主充电方法包括：获取摄像头采集的图像，识别图像中的信息；当信息中包括二维码时，基于二维码得到移动机器人的第一位姿，当信息中包括环境特征时，基于环境特征得到移动机器人的第二位姿；利用第一位姿和/或第二位姿确定移动机器人的当前位姿；基于当前位姿控制移动机器人移动至与充电桩对接，执行充电操作。本申请无需额外设置其他采集装置，硬件成本低，移动机器人实现自主充电功能时，不会受限于移动机器人和充电桩之间的距离。

技术领域

本申请涉及移动机器人领域，特别涉及一种移动机器人及其自主充电方法和系统。

背景技术

随着技术的不断发展和进步，工业生产和社会生活中的自动化程度不断提高，移动机器人应运而生。当移动机器人电量不足时，能够自动地返回充电站进行充电是移动机器人的一个实用功能，因此，自主充电技术是解决移动机器人自主性的关键。

目前，一般是采用红外探测技术实现移动机器人的自主充电，采用红外探测技术时需要分别在充电桩和移动机器人上面安装红外传感器设备，硬件成本比较高，且需要在红外传感器设备的检测范围内才能实现识别到移动机器人相对于充电桩的位姿，局限性比较大。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种移动机器人及其自主充电方法和系统，无需额外设置其他采集装置，硬件成本低，保证移动机器人实现自主充电功能时，不会受限于移动机器人和充电桩之间的距离。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种移动机器人的自主充电方法，所述移动机器人包括摄像头，该移动机器人的自主充电方法包括：

获取所述摄像头采集的图像，识别所述图像中的信息；

当所述信息中包括二维码时，基于所述二维码得到所述移动机器人的第一位姿，当所述信息中包括环境特征时，基于所述环境特征得到所述移动机器人的第二位姿；

利用所述第一位姿和/或所述第二位姿确定所述移动机器人的当前位姿；

基于当前位姿控制所述移动机器人移动至与充电桩对接，执行充电操作。

可选的，基于所述二维码得到所述移动机器人的第一位姿的过程包括：

获取所述二维码与所述摄像头的相对位姿；

利用所述移动机器人的机器人参数和所述相对位姿计算所述移动机器人的第一位姿。

可选的，获取所述二维码与所述摄像头的相对位姿的过程包括：

确定所述二维码在所述图像中的ROI区域；

识别所述ROI区域中的二维码图像；

对所述二维码图像进行投影变换，并基于所述二维码的基础特征得到二维码坐标系；

利用所述二维码坐标系确定所述二维码与所述摄像头的相对位姿。

可选的，基于所述环境特征得到所述移动机器人的第二位姿的过程包括：

获取每一环境特征对应的位置；

基于所有所述环境特征对应的位置计算所述移动机器人的第二位姿。

可选的，所述获取每一环境特征对应的位置之前，该移动机器人的自主充电方法还包括：

预先控制所述移动机器人在所述充电桩周围移动，获取所述移动机器人的移动过程中所述摄像头采集的图像；

从每一所述图像中提取环境特征，并记录每一所述环境特征的标识和位置；