一种基于激光测距的机器人自主充电对准方法技术

本发明专利技术提出一种基于激光测距的机器人自主充电对准方法，利用激光测量原理，用机器人机身前部和两侧的激光测距仪对安装充电桩的充电房内墙壁进行检测并引导机器人精确定位，其中充电桩设计成横向凹槽形状，充电桩安装在充电房内正对房门一侧，便于机器人进入充电房，定位对准后进行插头与充电桩对接充电。采用本发明专利技术的充电对接方法能有效解决自主充电机器人充电时对接不准的难题，由于采用了激光测距的方法，在夜间机器人也能准确的进行对接充电。经仿真分析和实验验证，该对接方法能精准的引导机器人对接充电桩，提高了自主充电的安全性和可靠性，降低了实现难度和成本。

A Self-charging Alignment Method for Robots Based on Laser Ranging

The invention provides a self-charging alignment method for robots based on laser ranging. Using laser measuring principle, the front and both sides of the robot fuselage are used to detect and guide the accurately positioning of the inner wall of the charging room where the charging pile is installed. The charging pile is designed as a transverse groove shape, and the charging pile is installed on the front side of the charging room, which is convenient for the machine. When a person enters the charging room, the plug is connected with the charging pile to charge after positioning and alignment. The charging docking method of the invention can effectively solve the problem of inaccurate docking when charging the autonomous charging robot. Because the laser ranging method is adopted, the robot can accurately charge at night. The simulation analysis and experimental verification show that the docking method can precisely guide the robot docking charging pile, improve the security and reliability of self-charging, and reduce the difficulty and cost of realization.

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光测距的机器人自主充电对准方法
本专利技术属于导航定位及目标对准
，涉及一种基于激光测距的机器人自主充电对准方法。
技术介绍
在变电站巡检任务中现在主要采用移动机器人进行自主巡检，那么移动机器人就需要经常充电。现有的机器人自主充电的充电对准方法一般采用有轨导航或激光雷达和GPS导航定位至预定位置进行对接充电。有轨导航虽然定位精度高、可靠性好，但是需要进行导航轨道铺设，不便于实施；激光雷达和GPS导航是无轨导航，不需要铺设导航轨道，但是激光雷达价格昂贵，导航算法复杂，GPS在室内和电磁环境复杂环境下，受干扰严重，无法进行导航。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题，本专利技术提出一种基于激光测距的机器人自主充电对准方法，利用激光测距进行距离和角度检测，进而精确的控制机器人的姿态，具有简便、实用、精度高的特点，能够提高自主充电的安全性和可靠性。本专利技术的技术方案为：所述一种基于激光测距的机器人自主充电对准方法，其特征在于：在巡检机器人车身前方左右角处分别安装一个激光测距仪，两个激光测距仪的测距方向平行且朝向车身正前方，在巡检机器人车身中部左右两侧分别安装一个激光测距仪，两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光测距的机器人自主充电对准方法，其特征在于：在巡检机器人车身前方左右角处分别安装一个激光测距仪，两个激光测距仪的测距方向平行且朝向车身正前方，在巡检机器人车身中部左右两侧分别安装一个激光测距仪，两个激光测距仪的测距方向分别朝向车身左右方向；巡检机器人的充电房内部为四方形，充电房一侧供巡检机器人进出，另外三面墙壁平整；充电桩安装在充电房内距左右两侧墙面距离相等的位置，且充电桩的充电插座朝向房门；当巡检机器人进入充电房后，巡检机器人车身中部两侧的激光测距仪测量车身与充电房两侧墙面距离为B1和B2，巡检机器人车身前方左右角处的激光测距仪测量车身与充电房内侧墙面距离为A1和A2；情况1：...

【技术特征摘要】
1.一种基于激光测距的机器人自主充电对准方法，其特征在于：在巡检机器人车身前方左右角处分别安装一个激光测距仪，两个激光测距仪的测距方向平行且朝向车身正前方，在巡检机器人车身中部左右两侧分别安装一个激光测距仪，两个激光测距仪的测距方向分别朝向车身左右方向；巡检机器人的充电房内部为四方形，充电房一侧供巡检机器人进出，另外三面墙壁平整；充电桩安装在充电房内距左右两侧墙面距离相等的位置，且充电桩的充电插座朝向房门；当巡检机器人进入充电房后，巡检机器人车身中部两侧的激光测距仪测量车身与充电房两侧墙面距离为B1和B2，巡检机器人车身前方左右角处的激光测距仪测量车身与充电房内侧墙面距离为A1和A2；情况1：若A1＝A2且B1＝B2，则巡检机器人处于充电房左右两侧墙面之间的中间位置，控制巡检机器人保持当前姿态前进，并根据A1和A2的测距值，控制巡检机器人前进至充电桩前方设定位置后，实现插头与充电桩对接充电；情况2：若B1＝B2但A1≠A2，则根据公式α＝artg|A1-A2|/l，计算偏角α，并控制巡检机器人车身向A1和A2中测距距离小的一侧偏转，直至A1＝A2，其中l为车身宽度；而后采用情况1的方式进行处理；情况3：若B1≠B2，则控制巡...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳卫兵，陈国强，梁璐，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，
类型：发明
国别省市：河南,41