定位控制方法和装置、自主充电控制装置、方法及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种定位控制方法和装置、自主充电控制装置、方法及系统。该定位控制装置，包括：距离判定部，判断可移动设备与目标设备之间的距离是否小于第一阈值；远距离导航部，当距离不小于第一阈值时，远距离导航部基于导航来引导可移动设备向目标设备移动；以及近距离精确识别部，当距离小于第一阈值时，近距离精确识别部通过基于主成分分析的激光精确识别法来识别目标设备的位置。法来识别目标设备的位置。法来识别目标设备的位置。

【技术实现步骤摘要】
定位控制方法和装置、自主充电控制装置、方法及系统


[0001]本专利技术涉及定位领域，特别是涉及一种利用自动定位技术的定位控制方法和装置、自主充电控制装置、方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，例如，扫地机、机器人、电动汽车等可移动的用电设备具有自主充电功能，即，可以识别充电装置的位置，并自主移动到充电位置进行充电。为了进行自主充电，需要定位充电装置的位置。除了自主充电场景之外，也存在需要对目标设备相对于可移动设备的位置进行定位的其他应用场景。
[0003]在以往的技术中，定位技术主要有两类。一类是，利用红外或超声来进行定位的技术。具体来说，可以在目标设备(例如，充电装置)侧安装红外或超声的发射装置，在可移动设备(例如，用电设备)侧安装红外或超声的接收装置。另一类是，利用激光技术的定位技术。具体来说，可以通过安装在可移动设备侧的激光雷达来识别目标设备的位置。

技术实现思路

[0004]在上述的利用红外或超声的定位技术中，由于红外或超声传感器的探测距离和精度有限，在距离充电装置较远时，无法精确判断目标设备的位置，需要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定位控制装置，包括：距离判定部，判断可移动设备与目标设备之间的距离是否小于第一阈值；远距离导航部，当所述距离不小于第一阈值时，所述远距离导航部基于导航来引导所述可移动设备向所述目标设备移动；以及近距离精确识别部，当所述距离小于所述第一阈值时，所述近距离精确识别部通过基于主成分分析的激光精确识别法来识别所述目标设备的位置。2.如权利要求1所述的定位控制装置，其中，所述近距离精确识别部基于由安装在所述可移动设备上的激光雷达向所述目标设备发射激光来形成的激光点的位置信息，通过主成分分析判断所述激光点的位置和所述目标设备的形状之间的匹配关系，从而定位所述目标设备相对于所述可移动设备的位置。3.如权利要求2所述的定位控制装置，其中，所述近距离精确识别部包括：点集分割部，将所获取的所有激光点分割为由多个激光点构成的点集；以及主成分分析部，对每个所述点集进行主成分分析，确定各点集的激光点与所述目标设备的最佳匹配位置，再将与所述目标设备最匹配的点集的最佳匹配位置确定为所述目标设备的位置。4.如权利要求3所述的定位控制装置，其中，所述点集分割部在任一激光点与相邻激光点之间的距离大于等于第二阈值且小于等于第三阈值时，将所述激光点从点集中排除。5.如权利要求3所述的定位控制装置，其中，所述主成分分析部包括：主成分方向确定部，针对每个点集，进行主成分分析，确定主成分方向；方向旋转部，旋转所述点集使得主成分方向与所述目标设备的特征模板的方向一致，所述特征模板表示所述目标设备的标准的形状；最佳匹配位置确定部，根据所述点集与所述特征模板的标识图形区域的匹配关系来确定所述点集与所述特征模板的最佳匹配位置；以及目标设备位置确定部，根据各点集与所述特征模板的最佳匹配位置来确定所述目标设备的位置。6.如权利要求5所述的定位控制装置，其中，所述主成分方向确定部包括：方向确定部，将根据协方差矩阵求出的两个特征根之中较大的特征根所对应的特征向量方向确定为主成分方向，所述协方差矩阵是根据所述点集中的激光点的坐标来求出的，所述方向旋转部包括：旋转角度计算部，根据所述协方差矩阵的特征向量求出旋转角度和旋转矩阵；以及旋转执行部，根据所述旋转角度和所述旋转矩阵旋转所述点集，使得所述点集的主成分方向与所述可移动设备当前的移动方向垂直。7.如权利要求5所述的定位控制装置，其中，所述特征模板和所述点集均具有标识图形区域，所述标识图形区域为V形区域，
所述最佳匹配位置确定部包括：V形区域匹配部，所述V形区域匹配部识别所述特征模板和所述点集中的V形区域，当所述特征模板和所述点集中的V形区域之间的匹配关系最优时，将所述点集的位置确定为最佳匹配位置。8.如权利要求5所述的定位控制装置，其中，所述最佳匹配位置确定部根据所述点集与所述特征模板之间的均方误差，确定所述点集与所述特征模板的最佳匹配位置，所述目标设备位置确定部将所述均方误差最小的点集的最佳匹配位置确定为所述目标设备的位置。9.如权利要求8所述的定位控制装置，其中，所述特征模板包括对所述目标设备在所述激光雷达的扫描平面上的投影进行采样得到离散的采样点，所述最佳匹配位置确定部包括均方误差计算单元，所述均方误差计算单元根据所述点集中的激光点的纵坐标和所述特征模板的对应采样点的纵坐标，求出所述均方误差。10.如权利要求9所述的定位控制装置，其中，所述最佳匹配位置确定部还包括：最小值计算单元，利用梯度下降法求出所述均方误差的最小值；以及匹配位置确定单元，当所述均方误差最小时，判断为所述特征模板和所述点集中的标识图形区域之间的匹配关系最优，并将所述点集的位置确定为最佳匹配位置。11.如权利要求3所述的定位控制装置，其中，所述近距离精确识别部，还包括：粗筛部，计算所述点集中的第一个激光点和最后一个激光点之间的距离，如果该距离与所述目标设备在激光扫描方向上的长度之差大于第五阈值，则将所述点集排除。12.一种自主充电控制装置，包括：如权利要求1至11中的任一项所述的定位控制装置，其中，所述可移动设备为可移动的用电设备，所述目标设备为充电装置。13.如权利要求12所述的自主充电控制装置，其中，所述可移动的用电设备为机器人。14.一种自主充电系统，包括：可移动的用电设备；充电装置；激光雷达，安装在所述用电设备上；以及如权利要求12或13所述的自主充电控制装置。15.一种定位控制装置，包括：存储器：以及处理器，执行存储在所述存储器中的程序，使得计算机执行以下处理：判断可移动设备与目标设备之间的距离是否小于第一阈值；当所述距离不小于第一阈值时，通过导航来引导所述可移动设备向目标设备移动；以
及当所述距离小于所述第一阈值时，通过基于主成分分析的激光精确识别法来识别所述目标设备的位置。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔锦，吕彦璆，谭杨，张海涛，
申请(专利权)人：同方威视技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：