智能机器人、充电桩及智能机器人自主充电对接的方法技术

本申请提供了一种智能机器人、充电桩及用于智能机器人自主充电对接的方法，所述智能机器人包括：机器人框架；控制模块，用于对所述智能机器人进行运动控制；固定在所述机器人框架上的至少一个定位信号接收模块，用于接收来自充电桩的定位信号，其中，所述定位信号接收模块包括位于外侧的第一接收点和位于内侧的第二接收点，且所述第一接收点和所述第二接收点之间的中心连线与所述智能机器人的旋转轴线重合或接近重合；固定在所述机器人框架一侧的两个引导信号接收模块，用于接收来自所述充电桩的引导信号。根据本申请的方案，能够基于三点共线原理实现智能机器人与充电桩的精准对接。

Intelligent robot, charging pile and method of autonomous charging docking of intelligent robot

【技术实现步骤摘要】
智能机器人、充电桩及智能机器人自主充电对接的方法
本申请涉及智能机器人领域，尤其涉及一种智能机器人、充电桩及用于智能机器人自主充电对接的方法。
技术介绍
随着AI(ArtificialIntelligence，人工智能)相关技术的不断进步，当前各类以锂电能源供电的智能机器人产品层出不穷，包括扫地机器人、巡检机器人、迎宾机器人、物流机器人、引导机器人等，随之而来的精确自主充电功能成为了一项必不可少的技术。但受到智能机器人定位精度和智能机器人运行环境比较复杂等条件限制，大多智能机器人面临充电对接成功率不高、需要额外提高成本来解决成功率的技术问题。因此，研发一种简单高效的智能机器人自主充电对接方案具有较大的实用价值和意义。现有技术中存在如下方案：一、采用普通红外LED(LightEmittingDiode，发光二极管)实现充电对接，其缺点为普通红外LED对接方式角度不可控，一般都需要多个LED分为远距离对接和近距离对接，同时对于地面平整度要求比较高，且调整过程较长；二、用激光雷达扫描标识的方式实现充电对接，激光雷达扫描标识的方式能够实现快速准确对接，但对地面平整度的要求仍然较高，光线及周围障碍物会严重影响成像，导致成功率下降，且激光雷达成本较高。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种智能机器人、充电桩及用于智能机器人自主充电对接的方法，以在低成本下实现对地面平整度有一定适应性、抗干扰强、对接快速且成功率高的智能机器人自主充电对接方案。根据本申请的一个方面，提供了一种智能机器人，其中，该智能机器人包括：机器人框架；控制模块，用于对所述智能机器人进行运动控制；固定在所述机器人框架上的至少一个定位信号接收模块，用于接收来自充电桩的定位信号，其中，所述定位信号接收模块包括位于外侧的第一接收点和位于内侧的第二接收点，且所述第一接收点和所述第二接收点之间的中心连线与所述智能机器人的旋转轴线重合或接近重合；固定在所述机器人框架一侧的两个引导信号接收模块，用于接收来自所述充电桩的引导信号。根据本申请的另一个方面，提供了一种用于为智能机器人充电的充电桩，其中，该充电桩包括：充电桩框架；固定在所述充电桩框架上的定位信号发射模块，用于发射定位信号；固定在所述充电桩框架上的两个引导信号发射模块，用于发射引导信号，其中，所述两个引导信号发射模块位于所述定位信号发射模块的下方，且每个引导信号发射模块与所述定位信号发射模块之间的距离相等。根据本申请的另一个方面，还提供了一种用于智能机器人自主充电对接的方法，其中，该方法包括：a充电桩的定位信号发射模块发射定位信号，所述充电桩的两个引导信号发射模块发射引导信号；b在进入到对接过程后，智能机器人的控制模块控制所述智能机器人直行，当检测到位于所述智能机器人接入侧的定位信号接收模块的第一接收点接收到所述定位信号，所述控制模块控制所述智能机器人绕与旋转轴线垂直且经过所述第一接收点的中心的直线进行旋转，直至所述定位信号接收模块的第二接收点接收到所述定位信号；c当所述智能机器人的两个引导信号接收模块分别接收到所述两个引导信号发射模块所发射的引导信号，所述控制模块控制所述智能机器人直行，以正对所述充电桩进行对接。与现有技术相比，本申请具有以下优点：创新性地基于三点共线原理实现智能机器人和充电桩的位姿对齐和定位，进而采用可抗干扰的引导信号引导智能机器人正对充电桩对接以进行自主充电，从而实现了智能机器人与充电桩的精准对接。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1示出了本申请一个示例的智能机器人的结构示意图；图2示出了本申请一个示例的定位信号接收模块的结构示意图；图3示出了本申请一个示例的引导信号接收模块的结构示意图；图4示出了本申请一个示例的充电桩的结构示意图；图5示出了本申请一个实施例的用于智能机器人自主充电对接的方法的流程示意图；图6示出了本申请一个示例的对接场景示意图；图7示出了基于图6所示对接场景的对接过程的流程示意图；图8示出了本申请一个示例的在对接过程中引导信号接收模块的接收状态示意图。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。具体实施方式在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。本文后面所讨论的方法(其中一些通过流程图示出)可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任意组合来实施。当用软件、固件、中间件或微代码来实施时，用以实施必要任务的程序代码或代码段可以被存储在机器或计算机可读介质(比如存储介质)中。(一个或多个)处理器可以实施必要的任务。这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本申请的示例性实施例的目的。但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。还应当提到的是，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。下面结合附图对本申请作进一步详细描述。本申请的一个实施例提供了一种智能机器人，其中，该智能机器人包括：机器人框架；控制模块，用于对所述智能机器人进行运动控制；固定在所述机器人框架上的至少一个定位信号接收模块，用于接收来自充电桩的定位信号，其中，所述定位信号接收模块包括位于外侧的第一接收点和位于内侧的第二接收点(需要说明的是，所述“内侧”和“外侧”分别是指相对机器人框架的内侧和外侧)，且所述第一接收点和所述第二接收点之间的中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能机器人，其中，该智能机器人包括：/n机器人框架；/n控制模块，用于对所述智能机器人进行运动控制；/n固定在所述机器人框架上的至少一个定位信号接收模块，用于接收来自充电桩的定位信号，其中，所述定位信号接收模块包括位于外侧的第一接收点和位于内侧的第二接收点，且所述第一接收点和所述第二接收点之间的中心连线与所述智能机器人的旋转轴线重合或接近重合；/n固定在所述机器人框架一侧的两个引导信号接收模块，用于接收来自所述充电桩的引导信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能机器人，其中，该智能机器人包括：
机器人框架；
控制模块，用于对所述智能机器人进行运动控制；
固定在所述机器人框架上的至少一个定位信号接收模块，用于接收来自充电桩的定位信号，其中，所述定位信号接收模块包括位于外侧的第一接收点和位于内侧的第二接收点，且所述第一接收点和所述第二接收点之间的中心连线与所述智能机器人的旋转轴线重合或接近重合；
固定在所述机器人框架一侧的两个引导信号接收模块，用于接收来自所述充电桩的引导信号。


2.根据权利要求1所述的智能机器人，其中，所述智能机器人包括位于所述机器人框架左侧的定位信号接收模块，和/或，位于所述机器人框架右侧的定位信号接收模块。


3.根据权利要求1或2所述的智能机器人，其中，所述定位信号接收模块包括定位模块固定架、固定在所述定位模块固定架上的第一红外接收二极管驱动电路、以及位于所述第一红外接收二极管驱动电路上的第一接收点和第二接收点，其中，所述第一接收点和所述第二接收点为红外接收二极管。


4.根据权利要求3所述的智能机器人，其中，所述第一接收点和所述第二接收点的中心波长为980nm，所述第一接收点的直径为3mm，所述第二接收点的直径为5mm。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的智能机器人，其中，所述引导信号接收模块包括引导模块固定架、固定在所述引导模块固定架上的第二红外接收二极管驱动电路、以及位于所述第二红外接收二极管驱动电路上的红外接收二极管。


6.根据权利要求7所述的智能机器人，其中，所述位于所述第二红外接收二极管驱动电路上的红外接收二极管的中心波长为980nm且直径为3mm。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的智能机器人，其中，每个定位信号接收模块上的第一接收点和第二接收点之间的距离是固定的或可调节的。


8.一种用于为智能机器人充电的充电桩，其中，该充电桩包括：
充电桩框架；
固定在所述充电桩框架上的定位信号发射模块，用于发射定位信号；
固定在所述充电桩框架上的两个引导信号发射模块，用于发射引导信号，其中，所述两个引导信号发射模块位于所述定位信号发射模块的下方，且每个引导信号发射模块与所述定位信号发射模块之间的距...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱庆炜，李广，李冰军，
申请(专利权)人：北京创新工场旷视国际人工智能技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11