机器人的充电方法、装置和设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机器人的充电方法、装置和设备。其中，该方法包括：通过视觉识别装置识别机器人所处环境中的充电插口，其中，视觉识别装置设置在机器人上；控制机器人的插头插入充电插口。本发明专利技术解决了现有的采用非接触式的充电方式为机器人充电效率低的技术问题。

The charging method, device and equipment of the robot

The invention discloses a charging method, a device and a device for a robot. Among them, the method includes identifying the charging sockets in the environment of the robot through the visual identification device, wherein the visual identification device is set on the robot, and controls the plug of the robot into the charging socket. The present invention solves the technical problem that the existing charging mode of non - contact type is low charging efficiency for the robot.

【技术实现步骤摘要】
机器人的充电方法、装置和设备
本专利技术涉及机器人控制领域，具体而言，涉及一种机器人的充电方法、装置和设备。
技术介绍
当前市场上的机器人，大部分是依靠无线充电或者近场电磁充电等非接触式充电方式为机器人补充电能。通常情况下，无线充电效率在50％-64％之间，经过特殊优化后的充电电路和电池能够将充电效率提高到86％以上，接近直流电直接充电的效率。但是，上述的非接触式充电方式的实现效率在通常情况下并不理想，存在两方面的不足：其一，无线充电信号可能被机器人的外壳、外皮吸收，导致充电效率降低或充电时间延长；其二，这类充电方式需要额外的充电装置加以复杂的导航技术(红外或声波)和通信技术(蓝牙或无线)，帮助召回机器人进行充电，在机器人距离较远的房间或较复杂家庭环境的情况下，召回将很难实现。针对现有的采用非接触式的充电方式为机器人充电实现效率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种机器人的充电方法、装置和设备，以至少解决现有的采用非接触式的充电方式为机器人充电效率低的技术问题。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种机器人的充电方法，该充电方法包括：通过视觉识别装置识别机器人所处环境中的充电插口，其中，视觉识别装置设置在机器人上；控制机器人的插头插入充电插口。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种机器人的充电装置，该充电装置包括：识别单元，用于通过视觉识别装置识别机器人所处环境中的充电插口，其中，视觉识别装置设置在机器人上；控制单元，与识别单元通信连接，用于控制机器人的插头插入充电插口。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种机器人的充电系统，该充电系统包括：用于识别机器人所处环境中的充电插口；控制器，与视觉识别装置连接，用于控制机器人的插头插入充电插口。在本专利技术实施例中，通过设置在机器人上的视觉识别装置识别出机器人所处环境中的充电插口，并通过机器人上的控制器可以控制机器人的插头插入充电插口。通过上述实施例，在机器人当前所处的环境中，通过视觉识别装置识别出充电插口，机器人无需经过大范围的移动，就能找到可以即时充电的充电插口，并在识别到充电插口之后，可以将机器人的插头与充电插口建立有线连接，也即，在机器人进行充电的过程中，不会受到机器人自身的外壳对充电效率的影响，从而可以使机器人能够实现即时充电，同时可以提高机器人的充电效率，解决了现有的采用非接触式的充电方式为机器人充电实现效率低的问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的一种机器人的充电方法的流程图；图2是根据本专利技术实施例的一种可选的使用双向视觉检测方法检测第一距离的示意图；图3是根据本专利技术实施例的一种可选的机器人的充电方法的流程图；图4是根据本专利技术实施例的一种机器人的充电装置的示意图；图5是根据本专利技术实施例的一种可选的机器人的充电装置的示意图；图6是根据本专利技术实施例的一种可选的机器人的充电装置的示意图；图7是根据本专利技术实施例的一种可选的机器人的充电装置的示意图；图8是根据本专利技术实施例的一种可选的机器人的充电装置的示意图；图9是根据本专利技术实施例的一种可选的机器人的充电装置的示意图；图10是根据本专利技术实施例的一种机器人的充电系统的示意图；图11是根据本专利技术实施例的一种可选的机器人的充电系统的示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。实施例1根据本专利技术实施例，提供了一种机器人的充电方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。图1是根据本专利技术实施例的一种机器人的充电方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：步骤S102，通过视觉识别装置识别机器人所处环境中的充电插口，其中，视觉识别装置设置在机器人上。步骤S104，控制机器人的插头插入充电插口。采用本专利技术的实施例，通过设置在机器人上的视觉识别装置识别出机器人所处环境中的充电插口，并通过机器人上的控制器可以控制机器人的插头插入充电插口。通过上述实施例，在机器人当前所处的环境中，通过视觉识别装置识别出充电插口，机器人无需经过大范围的移动，就能找到可以即时充电的充电插口，并在识别到充电插口之后，可以将机器人的插头与充电插口建立有线连接，也即，在机器人进行充电的过程中，不会受到机器人自身的外壳对充电效率的影响，从而可以使机器人能够实现即时充电，同时可以提高机器人的充电效率，解决了现有的采用非接触式的充电方式为机器人充电实现效率低的问题。具体的，利用视觉识别装置中的物体识别技术协助机器人在墙面和地面搜索充电插口，在搜索到充电插口后，并确保前方没有较大障碍的情况下，进行目标跟踪，并通过控制器控制机器人行进到微型机械臂能够接触到充电插口的大致范围。在该范围内，控制器控制机器人伸出带有充电插头的机械臂，利用增强学习技术不断试验，使用机械臂的阻力传感器产生的阻力信号作为反馈信号，进行闭环训练，使机械臂在不断试错中将插头成功插入插口。在本专利技术的上述实施例中，控制机器人的插头插入充电插口包括：控制机器人向充电插口移动；在控制机器人移动至目标位置的情况下，控制安装在机器人的机械臂上的插头插入充电插口，其中，目标位置位于机器人的机械臂能够接触充电插口的范围内。具体地，在通过视觉识别装置识别出充电插口之后，控制器控制机器人向充电插口移动，当机器人移动至机器人的机械臂能够接触到充电插口的范围内时，控制器接收机械臂上的阻力传感器产生的阻力信号，并基于阻力信号输出控制机械臂动作的控制信号，机械臂按照该控制信号动作，以控制机械臂上的插头插入充电插口。通过上述实施例，可以控制机器人移动至机械臂能够接触充电插口的范围内，从而可以充分保证机器人与充电插口的接触式的连接。在本专利技术的上述实施例中，控制安装在机器人的机械臂上的插头插入充电插口包括：控制机械臂执行预先设置的第一动作序列中的动作；在机械臂执行第一动作序列中的动作后，判断插头是否成功接入充电插口；在判断出插头成功插入充电插口的情况下，记录第一动作序列，在该方案中可以在判断出插头成功插入充电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人的充电方法，其特征在于，包括：通过视觉识别装置识别机器人所处环境中的充电插口，其中，所述视觉识别装置设置在所述机器人上；控制所述机器人的插头插入所述充电插口。

【技术特征摘要】
1.一种机器人的充电方法，其特征在于，包括：通过视觉识别装置识别机器人所处环境中的充电插口，其中，所述视觉识别装置设置在所述机器人上；控制所述机器人的插头插入所述充电插口。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述机器人的插头插入所述充电插口包括：控制所述机器人向所述充电插口移动；在控制所述机器人移动至目标位置的情况下，控制安装在所述机器人的机械臂上的所述插头插入所述充电插口，其中，所述目标位置位于所述机器人的机械臂能够接触所述充电插口的范围内。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，控制安装在所述机器人的机械臂上的所述插头插入所述充电插口包括：控制所述机械臂执行预先设置的第一动作序列中的动作；在所述机械臂执行所述第一动作序列中的动作后，判断所述插头是否成功接入所述充电插口；在判断出所述插头成功插入所述充电插口的情况下，记录所述第一动作序列；在判断出所述插头未成功插入所述充电插口的情况下，通过学习算法确定第二动作序列，所述第二动作序列用于将所述插头成功插入所述充电插口；控制所述机械臂执行所述第二动作序列中的动作，以将所述插头插入所述充电插口。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过学习算法确定第二动作序列包括：将阻力信号作为反馈信号，命令所述机械臂自行执行预设次数的学习操作，直至所述反馈信号达到预设阈值，其中，所述阻力信号用于表示所述插头接入所述充电插口时产生的阻力；记录每次执行所述学习操作的学习结果，其中，所述学习结果包括从所述机械臂开始转动到结束转动的过程中，每一舵机的所有转角和角加速度值；基于所述学习结果确定所述第二动作序列，其中，所述第二动作序列中的每个动作的信息中包括对应动作的每个舵机的转角和角加速度值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将阻力信号作为反馈信号包括：利用所述阻力信号和/或视觉识别信号，判断所述机械臂是否将所述插头移动到预定位置，其中，所述预定位置与所述充电插口的位置之间的距离小于预设距离；若判断出所述机械臂将所述插头移动到所述预定位置，则将所述阻力信号作为正反馈信号；若判断出所述机械臂未将所述插头移动到所述预定位置，则将所述阻力信号作为负反馈信号。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，利用所述阻力信号和/或视觉识别信号，判断所述机械臂是否将所述插头移动到预定位置包括：判断所述视觉识别信号中所述插头的位置与所述充电插口之间的距离是否小于所述预设距离、和/或者判断所述阻力信号是否大于预设阻力值；若判断出所述视觉识别信号中所述插头的位置与所述充电插口之间的距离小于所述预设距离、和/或者判断出所述阻力信号大于所述预设阻力值，则判断出所述机械臂将所述插头移动到所述预定位置；否则，判断出所述机械臂未将所述插头移动到所述预定位置。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，判断所述插头是否成功接入所述充电插口包括：判断所述机器人的电源管理器是否得到充电成功信号，其中，所述充电成功信号用于表示所述插头成功接入所述充电插口；若所述机器人的电源管理器没有得到所述充电成功信号，则判断出所述插头未成功接入所述充电插口；若所述机器人的电源管理器得到所述充电成功信号，则判断出所述插头成功接入所述充电插口。8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在控制所述机器人向所述充电插口移动的过程中，检测所述机器人与所述充电插口之间的第一距离；计算所述第一距离与所述机械臂的最大伸长距离的差值；控制所述机器人的移动距离大于或等于所述差值。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，检测所述机器人与所述充电插口之间的第一距离包括：使用双向视觉检测方法检测所述第一距离。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，使用双向视觉检测方法检测所述第一距离包括：通过第一摄像头采集所述充电插口的第一图像，并通过第二摄像头采集所述充电插口的第二图像，其中，所述第一摄像头和所述第二摄像头安装在所述机器人上，所述第一摄像头和所述第二摄像头安装在相同的水平位置，所述第一摄像头和所述第二摄像头的镜头参数相同；利用所述第一图像和所述第二图像的图像参数，按照如下公式确定所述第一距离D，所述公式为：其中，b表示所述第一摄像头的中线与所述第二摄像头的中线之间的距离；x1表示所述第一图像中的充电插口与所述第一图像的中心的像素差值，x2表示所述第二图像中的充电插口与所述第二图像的中心的像素差值；f表示所述第一摄像头和所述第二摄像头的像素平面到摄像头凸透镜光心的距离，其中，所述图像参数包括所述像素差值。11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，控制所述机器人向所述充电插口移动包括：基于所述充电插口的位置和所述机器人的位置确定移动路径，其中，所述移动路径为所述机器人到达所述充电插口的位置的所有路径中距离最短的路径；控制所述机器人沿所述移动路径向所述充电插口移动。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过视觉识别装置识别机器人所处环境中的充电插口...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳光启合众科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44