视觉扫地机器人及其回充方法技术

本发明专利技术揭示了一种视觉扫地机器人及其回充方法，其中回充方法包括步骤：在清扫过程中采集环境图像；回充时将存储的环境图像与预设的回充座图像比较；选出相似度最高的环境图像并回到拍照该环境图像的位置；对准回充座插入充电。本发明专利技术使扫地机器人在充电时快速寻找到回充座的位置。

【技术实现步骤摘要】
视觉扫地机器人及其回充方法
本专利技术涉及到扫地机器人领域，特别是涉及到一种视觉扫地机器人及其回充方法。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，扫地机器人逐渐进入人类生活中并起到了积极的作用。电源技术是扫地机器人的关键技术，是实现机器长期自主工作的保证。由于移动电源存在容量限制，经常需要人工的为机器进行充电，目前，解决扫地机电源问题的主要思路是自主返回充电，最常用的技术手段是基于红外线信号引导扫地机返回充电座进行对接充电。该方法和系统虽然能实现扫地机自主回充电，但是红外传感器发射角度小、发射编码信号的距离短、稍微有遮挡，红外信号就不能形在完整穿透，这时如果使用扫地机的清扫环境的空间比较大，扫地机边走边检测红外引导信号这个时间就变得很长，很有可能发生扫地机无法回到基座，电量耗尽搁浅在半路上的情况。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为提供一种视觉扫地机器人的回充方法，使扫地机器人可以快速准确的找到回充座进行充电。本专利技术提出一种视觉扫地机器人的回充方法，包括步骤：S1、所述扫地器人在清扫过程中拍摄并存储其周围环境的环境图像；S2、回充时，将所述存储的环境图像与预存的回充座图像进行比对；S3、当所述环境图像与所述回充座图像的相似度最高时，所述机器人根据其当前位置信息及所述相似度最高的环境场景图像信息移动至所述回充座充电位置；S4、重复上述步骤S2、S3，直至达到预设条件。进一步地，所述预设条件为，所述机器人能够识别所述回充座上设置的识别标识；所述移动至回充座充电位置的步骤包括：S31、识别所述回充座上的识别标识，以所述识别标识为参照，移动至所述回充座充电位置。进一步地，所述识别标识为二维码。进一步地，所述识别所述回充座上的识别标识，以所述识别标识为参照，移动至所述回充座充电位置包括：S311、将识别标识上相似梯度信息的像素点合并成线段；S312、将合并的线段连接构成多边形；S313、根据所述视觉扫地机器人的视觉传感器内参，计算得到所述扫地机器人与所述识别标识的相对位置关系；S314、根据所述相对位置关系移动至所述回充座充电位置。进一步地，所述识别所述回充座上设置的识别标识，以所述识别标识为参照，移动至回充座充电位置的步骤包括：S315、识别所述充电座上以充电电极为对称轴对称设置的两个所述识别标识。进一步地，所述扫地器人在清扫过程中存储其周围环境的环境图像包括：S11、提取该环境图像的特征点并存储。进一步地，将所述存储的环境图像与预存的回充座图像进行比对的步骤包括：S21、利用特征匹配的方法将所述存储的环境图像的特征点与所述预存的回充座图像的特征点进行匹配；S22、计算内点数目，生成匹配值。进一步地，所述扫地机器人获取其当前位置信息包括：S32、所述扫地器人在清扫过程中利用视觉传感器或者激光传感器获取所述扫地机器人每一时刻的姿态并存储。进一步地，所述扫地机器人根据其当前位置信息及所述相似度最高的环境场景图像信息移动至所述回充座充电位置的步骤包括：S33、标记所述扫地机器人当前位置，对所述扫地机器人当前位置附近没有标记过的位置进行扩展，生成子节点；S34、对每一个子节点计算评价函数值，并标记评价函数值最小的子节点；S35、若所述评价函数值最小的子节点为目标节点，则停止扩展，将所有标记的最小子节点联结生成路径；S36、依照此路径移动至所述回充座充电位置。本专利技术还提出一种视觉扫地机器人，包括：拍摄模块，用于所述扫地器人在清扫过程中拍摄并存储其周围环境的环境图像；比对模块，用于回充时，将所述存储的环境图像与预存的回充座图像进行比对；移动模块，用于当所述环境图像与所述回充座图像的相似度最高时，所述机器人根据其当前位置信息及所述相似度最高的环境场景图像信息移动至所述回充座充电位置；条件模块，用于调用比对模块以及移动模块，直至达到预条件。进一步地，所述预设条件为，所述机器人能够识别所述回充座上设置的识别标识；所述移动模块包括：充电单元，用于识别所述回充座上的识别标识，以所述识别标识为参照，移动至所述回充座充电位置。进一步地，所述识别标识为二维码。进一步地，所述充电单元包括：线段子单元，用于将识别标识上相似梯度信息的像素点合并成线段；多边形子单元，用于将合并的线段连接构成多边形；计算子单元，根据所述视觉扫地机器人的视觉传感器内参，计算得到所述扫地机器人与所述识别标识的相对位置关系；回充子单元，用于根据所述相对位置关系移动至所述回充座充电位置。进一步地，所述充电单元包括：充电子单元，用于识别所述充电座上以充电电极为对称轴对称设置的两个所述识别标识。进一步地，所述拍摄模块包括：特征点单元，用于提取该图像的特征点并存储。进一步地，所述比对模块包括：匹配单元，用于将所述存储的环境图像的特征点与所述预存的回充座图像的特征点进行匹配；匹配值单元，用于计算内点数目，生成匹配值。进一步地，所述移动模块还包括：存储单元，用于所述扫地器人在清扫过程中利用视觉传感器或者激光传感器获取所述扫地机器人每一时刻的姿态并存储。进一步地，所述移动模块还包括：扩展单元，标记所述扫地机器人当前位置，对所述扫地机器人当前位置附近没有标记过的位置进行扩展，生成子节点；评价值单元，用于对每一个子节点计算评价函数值，并标记评价函数值最小的子节点；路径单元，用于若所述评价值最小的子节点为目标节点，则停止扩展，将所有标记的最小子节点联结生成路径；移动单元，用于依照此路径移动至所述回充座充电位置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：扫地机器人在扫地过程中通过采集环境图像就可以找到回充座，提高找到回充座的速度。利用回充座上的对称设置在充电电极的两个二维码，使扫地机器人不需要回充座发射的电信号就可以插入回充座。附图说明图1是本专利技术一实施例的视觉扫地机器人的回充方法的步骤示意图；图2是本专利技术一实施例的视觉扫地机器人的回充方法的步骤示意图；图3是本专利技术一实施例的视觉扫地机器人的回充方法的步骤示意图；图4是本专利技术一实施例的视觉扫地机器人的回充方法的步骤示意图；图5是本专利技术一实施例的视觉扫地机器人的回充方法的步骤示意图；图6是本专利技术一实施例的视觉扫地机器人的回充方法的步骤示意图；图7是本专利技术一实施例的视觉扫地机器人的结构示意图；图8是本专利技术一实施例的视觉扫地机器人的结构示意图；图9是本专利技术一实施例的视觉扫地机器人的结构示意图；图10是本专利技术一实施例的视觉扫地机器人的结构示意图；图11是本专利技术一实施例的视觉扫地机器人的结构示意图；图12是本专利技术一实施例的视觉扫地机器人的结构示意图；图13是本专利技术一实施例的视觉扫地机器人的结构示意图；图14是本专利技术一实施例的视觉扫地机器人的结构示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参照图1，提出本专利技术一实施例的视觉扫地机器人的回充方法，包括步骤：S1、所述扫地器人在清扫过程中拍摄并存储其周围环境的环境图像；S2、回充时，将所述存储的环境图像与预存的回充座图像进行比对；S3、当所述环境图像与所述回充座图像的相似度最高时，所述机器人根据其当前位置信息及所述相似度最高的环境场景图像信息移动至所述回充座充电位置；S4、重复上述步骤S2和S3，直至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视觉扫地机器人的回充方法，其特征在于，包括步骤：S1、所述扫地器人在清扫过程中拍摄并存储其周围环境的环境图像；S2、回充时，将所述存储的环境图像与预存的回充座图像进行比对；S3、当所述环境图像与所述回充座图像的相似度最高时，所述机器人根据其当前位置信息及所述相似度最高的环境场景图像信息移动至所述回充座充电位置；S4、重复上述步骤S2、S3，直至达到预设条件。

【技术特征摘要】
1.一种视觉扫地机器人的回充方法，其特征在于，包括步骤：S1、所述扫地器人在清扫过程中拍摄并存储其周围环境的环境图像；S2、回充时，将所述存储的环境图像与预存的回充座图像进行比对；S3、当所述环境图像与所述回充座图像的相似度最高时，所述机器人根据其当前位置信息及所述相似度最高的环境场景图像信息移动至所述回充座充电位置；S4、重复上述步骤S2、S3，直至达到预设条件。2.如权利要求1所述的视觉扫地机器人的回充方法，其特征在于，所述预设条件为，所述机器人能够识别所述回充座上设置的识别标识；所述移动至回充座充电位置的步骤包括：S31、识别所述回充座上的识别标识，以所述识别标识为参照，移动至所述回充座充电位置。3.如权利要求2所述的视觉扫地机器人的回充方法，其特征在于，所述识别所述回充座上设置的识别标识，以所述识别标识为参照，移动至回充座充电位置的步骤包括：S315、识别所述充电座上以充电电极为对称轴对称设置的两个所述识别标识。4.如权利要求1所述的视觉扫地机器人的回充方法，其特征在于，所述扫地器人在清扫过程中存储其周围环境的环境图像包括：S11、提取该环境图像的特征点并存储。5.如权利要求4所述的视觉扫地机器人的回充方法，其特征在于，将所述存储的环境图像与预存的回充座图像进行比对的步骤包括：S21、利用特征匹配的方法将所述存储的环境...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立新，周毕兴，
申请(专利权)人：深圳市沃特沃德股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44