充电桩及智能移动机器人识别充电桩系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种充电桩及智能移动机器人识别充电桩系统；充电桩包括设有供电部的桩体以及标识，该标识包括至少两种具有不同逆反射系数且沿同一方向相邻排布于桩体的一平面上的标识元素，结构简单、体积小，降低了制造成本。所述系统通过由配置有激光雷达的智能移动机器人获取激光雷达的扫描数据，进而根据反光强度和测量距离确定充电桩上的具有不同逆反射系数的至少两种标识元素，最终根据反光强度、测量距离以及角度值确定智能移动机器人相对于充电桩的位姿，以使智能移动机器人确定供电部的位置后与其对接充电，实现精确地识别和定位。

Charging pile and intelligent mobile robot to identify charging pile system

The utility model discloses a charging pile and an intelligent mobile robot identification charging pile system, which includes a pile body with a power supply unit and an identification, which includes at least two identification elements with different reverse reflection coefficients and adjacent to a plane in the same direction. The structure is simple, small and reduced. Low cost of manufacturing. The system obtains the scanning data of the laser radar by the intelligent mobile robot equipped with laser radar, and then determines at least two identification elements with different inverse reflection coefficients on the charging pile according to the intensity of the reflective light and the measuring distance. Finally, the intelligent mobile machine is determined according to the intensity of the reflection, the distance from the measurement distance and the angle value. Compared with the charging pile position, the intelligent mobile robot determines the location of the power supply unit and its docking and charging, and realizes accurate identification and positioning.

【技术实现步骤摘要】
充电桩及智能移动机器人识别充电桩系统
本技术涉及智能移动机器人自主充电
，尤其涉及一种充电桩及智能移动机器人识别充电桩系统。
技术介绍
随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，市场上出现了多种智能移动机器人，例如，家用清洁机器人、陪护机器人、送餐机器人等。各种类型的传感器、路径规划、地图构建等技术融合在智能移动机器人中，使得智能移动机器人能够在自主移动过程中规避障碍物，有些智能移动机器人还能够实现自主充电，智能化程度更高，大大降低了人工劳动强度和时间。在自主充电的技术实现上，有些是通过充电桩不断发出信号，智能移动机器人上的接收器接收到该信号，最终与充电桩完成对接，自主地对智能移动机器人进行充电；采用这种方式实现自主充电，需要为充电桩设置电路板、信号发射器等其他电子元器件，增加制造成本。有些是通过把充电桩设计为表面呈凹凸相间的结构，利用智能移动机器人上的激光雷达扫描凹凸相间的结构，利用测距得到的阶梯差进行匹配和识别充电桩，最终与充电桩完成对接，自主地对智能移动机器人进行充电；然而，把充电桩设计为表面呈凹凸相间的结构，导致充电桩的体积比较大，而且制造成本相对较高。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种充电桩及智能移动机器人识别充电桩系统，利用智能移动机器人上的激光雷达对充电桩上设置的具有不同逆反射系数的标识元素进行识别，以使智能移动机器人确定充电桩的位置，实现对接充电。为了解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：一种充电桩，适用于配置有激光雷达的智能移动机器人，包括：桩体，设有供电部，所述供电部被配置成为智能移动机器人充电；标识，包括至少两种具有不同逆反射系数的标识元素，至少两种所述标识元素沿同一方向相邻排布于所述桩体的一平面上；所述标识元素被配置成供所述激光雷达识别，以使智能移动机器人确定所述供电部的位置后与所述供电部对接充电。可选的，所述标识包括均为至少一个的第一种标识元素和第二种标识元素，第一种标识元素和第二种标识元素沿所述同一方向相互交错排布。可选的，在沿所述同一方向的每个第一种标识元素和第二种标识元素上至少被所述激光雷达采集两个扫描点。可选的，在所述充电桩与智能移动机器人放置于同一地面上时，所述激光雷达发出的激光射线能够投射在所述标识上。可选的，在所述充电桩放置于地面上时，所述桩体的一平面与地面倾斜设置。可选的，所述标识为喷涂在所述桩体的一平面上的涂层；或者所述标识为粘贴在所述桩体的一平面上的贴纸或贴膜。本技术实施例提供的一种充电桩，包括设有供电部的桩体以及标识，该标识包括至少两种具有不同逆反射系数的标识元素，至少两种标识元素沿同一方向相邻排布于桩体的一平面上，利用智能移动机器人上配置的激光雷达对标识元素进行识别，实现智能移动机器人确定供电部的位置后与供电部对接充电；充电桩的结构简单、体积小，降低了制造成本。一种智能移动机器人识别充电桩系统，包括充电桩和配置有激光雷达的智能移动机器人；所述充电桩包括：桩体，设有供电部，所述供电部被配置成为智能移动机器人充电；标识，包括至少两种具有不同逆反射系数的标识元素，至少两种所述标识元素沿同一方向相邻排布于所述桩体的一平面上；所述智能移动机器人被配置为获取激光雷达的扫描数据，所述扫描数据包括多个扫描点的反光强度和测量距离以及与该测量距离对应的角度值；所述智能移动机器人被配置为根据反光强度和测量距离确定所述充电桩上的至少两种标识元素；所述智能移动机器人被配置为根据反光强度、测量距离以及角度值确定智能移动机器人相对于所述充电桩的位姿，以使智能移动机器人移动至所述充电桩并与其对接充电。可选的，两种所述标识元素包括第一种标识元素和第二种标识元素，所述第一种标识元素的逆反射系数小于所述第二种标识元素的逆反射系数，所述第一种标识元素为偶数个，所述第二种标识元素为奇数个；所述第一种标识元素和所述第二种标识元素沿同一方向相互交错排布。可选的，所述智能移动机器人被配置为若连续扫描点的反光强度小于第一预设强度，则确定所述充电桩上的第一种标识元素；若连续扫描点的反光强度大于第二预设强度，则确定所述充电桩上的第二种标识元素。可选的，所述智能移动机器人还被配置为：计算各个第一种标识元素和第二种标识元素沿所述同一方向上的长度，并判断该长度是否与实际长度相同。本技术实施例提供的一种智能移动机器人识别充电桩系统，智能移动机器人被配置为获取激光雷达的扫描数据，扫描数据包括多个扫描点的反光强度和测量距离以及与该测量距离对应的角度值，进而根据反光强度和测量距离确定充电桩上的具有不同逆反射系数的两种标识元素，最终根据反光强度、测量距离以及角度值确定智能移动机器人相对于充电桩的位姿，实现精确地识别和定位，以使智能移动机器人移动至充电桩并与其对接充电。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的变形形式。图1是配置有激光雷达的智能移动机器人与充电桩的应用场景示意图；图2是本技术实施例的充电桩的结构示意图；图3是图2中所示充电桩的另一视角图；图4是图1中所示激光雷达的结构示意图；图5是激光雷达的工作原理示意图；图6是建立极坐标系的智能移动机器人向标识投射扫描点的工作原理示意图；图7是充电桩的识别方法的步骤流程图；图8是智能移动机器人处于某一确定的位姿时获取的激光雷达的扫描数据列表；图9是图7中所示步骤S420的步骤流程图；图10是根据激光雷达投射的三个扫描点确定位于同一直线的工作原理示意图；图11是建立平面直角坐标系的智能移动机器人相对于充电桩的位姿的工作原理示意图；图12是执行充电桩的识别方法的智能移动机器人的硬件结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本技术实施例提供了一种充电桩100，该充电桩100适用于配置有激光雷达210的智能移动机器人200，即通过智能移动机器人200上的激光雷达210对充电桩100进行识别和定位。智能移动机器人200可以是家用清洁机器人、陪护机器人、送餐机器人等，在本实施例中，以家用清洁机器人为例进行说明。一并参阅图2和图3，充电桩100包括桩体110和标识120，桩体110包括底座111和横板112，横板112可以可拆卸地固定在底座111上，横板112还可以与底座111一体成型。需要说明的是，充电桩100的结构可以根据实际应用的需要进行若干种变形，在此不做限定。底座111设有供电部113，供电部113被配置成为智能移动机器人200充电，在本实施例中，底座111设有两个供电部113，两个供电部113为两个金属触点，即正极金属触点和负极金属触点，智能移动机器人200上可以相适配地设有金属触片，智能移动机器人200移动至供电部11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充电桩，适用于配置有激光雷达的智能移动机器人，其特征在于，包括：桩体，设有供电部，所述供电部被配置成为智能移动机器人充电；标识，包括至少两种具有不同逆反射系数的标识元素，至少两种所述标识元素沿同一方向相邻排布于所述桩体的一平面上；所述标识元素被配置成供所述激光雷达识别，以使智能移动机器人确定所述供电部的位置后与所述供电部对接充电。

【技术特征摘要】
1.一种充电桩，适用于配置有激光雷达的智能移动机器人，其特征在于，包括：桩体，设有供电部，所述供电部被配置成为智能移动机器人充电；标识，包括至少两种具有不同逆反射系数的标识元素，至少两种所述标识元素沿同一方向相邻排布于所述桩体的一平面上；所述标识元素被配置成供所述激光雷达识别，以使智能移动机器人确定所述供电部的位置后与所述供电部对接充电。2.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述标识包括均为至少一个的第一种标识元素和第二种标识元素，第一种标识元素和第二种标识元素沿所述同一方向相互交错排布。3.根据权利要求2所述的充电桩，其特征在于，在沿所述同一方向的每个第一种标识元素和第二种标识元素上至少被所述激光雷达采集两个扫描点。4.根据权利要求1-3中任一所述的充电桩，其特征在于，在所述充电桩与智能移动机器人放置于同一地面上时，所述激光雷达发出的激光射线能够投射在所述标识上。5.根据权利要求4所述的充电桩，其特征在于，在所述充电桩放置于地面上时，所述桩体的一平面与地面倾斜设置。6.根据权利要求1所述的充电桩，其特征在于，所述标识为喷涂在所述桩体的一平面上的涂层；或者所述标识为粘贴在所述桩体的一平面上的贴纸或贴膜。7.一种智能移动机器人识别充电桩系统，其特征在于，包括充电桩和配置有激光雷达的智能移动机器人；所述充电桩包括：桩体，设有供电部，所述供电部被...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋章军，刘璐，刘鹏，黄富君，
申请(专利权)人：深圳悉罗机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44