【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于自动控制，具体涉及一种充电方法及其充电系统。
技术介绍
1、目前机器人自动充电方案中使用带电极片的充电桩为机器人进行充电，从部署、用电安全及成本出发，充电桩的电极片尺寸设计的较小。而机器人充电前需要与充电桩进行自主对接，使机器人上的充电口与充电桩的电极片相接触。通过定位充电桩上电极片的位置，控制机器人移动使机器人上的充电口和充电桩的电极片接触进行充电。在充电桩上部署视觉识别贴纸，然后通过机器人上的相机对充电桩上的视觉识别贴纸进行识别和定位，但是这种定位方式存在定位误差，且机器人的运动控制也存在滞后和控制误差。
2、目前采用pid控制算法对误差进行修正，然而pid控制算法的控制效果取决于pid三个参数，并且pid控制算法在控制单一标量的时候效果较好，在使用相机和视觉识别贴纸的感知方案时，需要保持视觉识别贴纸始终处于相机的可视范围内，机器人在运动中无法进行较大角度的调整，并且需要把角度也纳入控制范畴，这无疑使控制参数整定的难度大大增加，并且受限于无法大角度调整角度，机器人在对接前的位姿初值要求更高，充电桩前的调整空间也需要更大。并且pid控制算法会使机器人在对接中左右摆动，使机器人的运动表现不够流畅，导致对接精度降低，存在损伤充电口、电极片的风险。
3、因此，亟需开发一种新的充电方法及其充电系统，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种充电方法及其充电系统。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种充电方法，
3、具体地，移动物的感知点信息包括移动物当前位姿，固定物的目标点信息包括固定物当前位姿。
4、具体地，当以固定物上第二设定点为原点构建坐标系时，根据移动物当前位姿相对第二设定点的相对位置及固定物当前位姿相对第二设定点的相对位置将移动物、固定物放入坐标系中。
5、具体地，在坐标系内规划移动物至固定物的初始移动路径及初始移动数据；对初始移动路径、初始移动数据进行约束优化，以获取最终移动路径及最终移动数据。
6、具体地，规划初始移动路径的方法包括：在坐标系内以移动物、固定物构建线段，并在该线段上获取若干初始路径点；规划初始移动数据的方法包括：设置移动物的初始移动速度；根据初始移动速度获取移动物在相邻初始路径点之间形成路段所对应的通过时间。
7、具体地，对各初始路径点构建约束边进行优化，且约束边包括：线速度约束、角速度约束、时间约束、运动学约束、朝向约束；获取优化后的最终移动路径及最终移动数据。
8、具体地，取任一初始路径点p1，且p1的坐标为(x1，y1，θ1)，x1为p1对应x轴的坐标，y1为p1对应y轴的坐标，θ1为移动物在p1处的航向角；取p1所对应的下一初始路径点p2，且p2的坐标为(x2，y2，θ2)，x2为p2对应x轴的坐标，y2为p2对应y轴的坐标，θ2为移动物在p2处的航向角；根据初始移动速度及移动物在相邻初始路径点之间形成路段所对应的通过时间获取移动物从p1至p2的最大线速度为vm，最短通过时间为dt，最大角速度为ωm；移动物从p1至p2的当前线速度为vt，且移动物从p1至p2的当前角速度为ωt，且线速度约束包括：构建线速度损失函数e1，且角速度约束包括：构建角速度损失函数e2，且时间约束包括：构建时间损失函数e3，且e3＝dt；运动学约束包括：构建运动学损失函数e4，且
9、e4＝|(cosθ1+cosθ2)×(y2-y1)-(sinθ1+sinθ2)×(x2-x1)|；朝向约束包括：构建朝向损失函数e5，且其中k为系数。
10、具体地，规划最终移动路径的方法包括：获取优化后的各最终路径点及移动物在相邻最终路径点之间形成路段所对应的通过时间；规划最终移动数据的方法包括：设置移动物的初始移动速度；根据各最终路径点及移动物在相邻最终路径点之间形成路段所对应的通过时间获取移动物在各最终路径点所对应的线速度及角速度。
11、另一方面，本专利技术提供一种采用如上述的充电系统，其包括：移动物及充电桩；其中获取移动物的感知点信息及充电桩的目标点信息，以构建坐标系；在坐标系内规划移动物至充电桩的移动路径及在移动路径中的移动数据；移动物根据移动路径、移动数据朝向充电桩移动，直至移动物与充电桩对接进行充电。
12、本专利技术的有益效果是，本专利技术通过构建坐标系并规划移动路径及移动数据优化机器人的运动表现，在机器人对充电桩感知定位成功后即可规划对接路径，并且能够允许短时间内不实时更新对目标的感知结果，从而扩大移动物调整时的位姿范围，实现快速且流畅的对接过程，能够确保机器人距离充电桩越近时角度偏差越小，实现提升感知定位精度及运动精度。
13、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。
14、为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
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1.一种充电方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，
3.如权利要求2所述的充电方法，其特征在于，
4.如权利要求3所述的充电方法，其特征在于，
5.如权利要求4所述的充电方法，其特征在于，
6.如权利要求5所述的充电方法，其特征在于，
7.如权利要求6所述的充电方法，其特征在于，
8.如权利要求7所述的充电方法，其特征在于，
9.如权利要求8所述的充电方法，其特征在于，
10.一种采用如权利要求1-9任一项所述的充电系统，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种充电方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，
3.如权利要求2所述的充电方法，其特征在于，
4.如权利要求3所述的充电方法，其特征在于，
5.如权利要求4所述的充电方法，其特征在于，
6.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：王心源，马祥祥，
申请(专利权)人：江苏天策机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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