一种机器人控制方法和机器人与流程

文档序号:30844271发布日期:2022-07-23 01:51阅读:86来源:国知局
一种机器人控制方法和机器人与流程

1.本技术涉及计算机应用技术领域,尤其涉及一种机器人控制方法和机器人。


背景技术:

2.随着人工智能技术的不断发展,已有越来越多的机器人进入到市场去代替人工,服务于各个领域。
3.这些机器人一般采用可充电的电池提供动力,然而由于电池容量限制,电池可提供的连续供电时间较短,机器人需要监控自身电池的电量状态,在电池电量较低时自动寻找充电桩,自动进行对准后靠近充电桩充电。保持机器人电极片和充电桩电极片良好接触,对于提高充电成功率,保证机器人工作效率有重要意义。


技术实现要素:

4.本技术提供了一种机器人控制方法和机器人,以解决因机器人电极片和充电桩电极片接触不良,导致机器人的充电成功率低的问题。
5.根据本技术的一方面,提供了一种机器人控制方法,所述方法包括:
6.确定目标充电桩和机器人本体的相对位置关系;
7.根据所述相对位置关系对所述机器人本体的运动状态进行初步调整,控制所述机器人本体向所述目标充电桩移动直到所述机器人本体和所述目标充电桩接触;
8.确定所述机器人本体与所述目标充电桩之间的接触程度,并根据所述接触程度对所述机器人本体的运动状态进行后置调整,以控制所述机器人本体的机器人电极片与所述目标充电桩的充电桩电极片完全接触,进行充电。
9.根据本技术的另一方面,提供了一种机器人,所述机器人包括:
10.第一机器人电极片、第二机器人电极片、机器人本体以及机器人控制装置;
11.其中,所述第一机器人电极片和所述第二机器人电极片分别与所述机器人本体固定连接;所述机器人控制装置配置于所述机器人本体中;
12.所述第一机器人电极片和所述第二机器人电极片,用于分别与充电桩的第一充电桩电极片和第二充电桩电极片接触通电为所述机器人本体获取电能;所述第一充电桩电极片和所述第二充电桩电极片分别通过弹性连接件设置在所述充电桩;
13.所述机器人控制装置,用于确定目标充电桩和机器人本体的相对位置关系;根据所述相对位置关系对所述机器人本体的运动状态进行初步调整,控制所述机器人本体向所述目标充电桩移动直到所述机器人本体和所述目标充电桩接触;确定所述机器人本体与所述目标充电桩之间的接触程度,并根据所述接触程度对所述机器人本体的运动状态进行后置调整,以控制所述机器人本体的机器人电极片与所述目标充电桩的充电桩电极片完全接触完成通电。
14.本技术实施例的技术方案,通过根据目标充电桩和机器人本体之间的相对位置关系对机器人本体的运动状态进行初步调整,控制机器人本体向目标充电桩移动,在机器人
本体接触到目标充电桩的情况下,根据机器人本体和目标充电桩之间的接触程度,对机器人本体的运动状态进行后置调整,直到机器人电极片和充电桩电极片完全接触,保证了机器人电极片和充电桩电极片的良好接触,提高了机器人的充电成功率,为机器人正常工作提供了电能保障。
15.应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本技术的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本技术的范围。本技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例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附图。
17.图1是根据本技术实施例一提供的一种机器人控制方法的流程图;
18.图2a是根据本技术实施例二提供的一种机器人控制方法的流程图;
19.图2b为本实施例提供的根据相对角度对机器人运动状态进行调整的流程图;
20.图3是根据本技术实施例三提供的一种机器人控制方法的流程图;
21.图4是根据本技术实施例四提供的一种机器人控制方法的流程图;
22.图5是根据本技术实施例五提供的一种机器人控制装置的结构示意图;
23.图6a是根据本技术实施例六提供的一种机器人的结构示意图;
24.图6b-1为申请实施例提供机器人电极片的正视图;
25.图6b-2为申请实施例提供机器人电极片的俯视图;
26.图6c为本技术实施例提供的另一种机器人结构示意图;
27.图7a为本技术实施例提供的一种充电桩结构示意图;
28.图7b为本技术实施例提供的又一种充电桩的结构示意图。
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,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、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例,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,都应当属于本技术保护的范围。
30.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“目标”以及“候选”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
31.实施例一
32.图1为本技术实施例一提供了一种机器人控制方法的流程图,本实施例可适用于机器人自动回充的情况,该方法可以由机器人控制装置来执行,该机器人控制装置可以采用硬件和/或软件的形式实现,该机器人控制装置可配置于机器人中。如图1所示,该方法包括:
33.s110、确定目标充电桩和机器人本体的相对位置关系。
34.其中,目标充电桩与机器人本体相匹配,用于为机器人本体提供电能。
35.一般情况下,目标充电桩固定设置在机器人服务场所的充电区域。也就是,目标充电桩的位置是可获取的。示例性的,目标充电桩的位置可以记录在机器人的导航地图中。
36.在目标充电桩位置已知的情况下,基于机器人本体当前位置,机器人可以确定目标充电桩和机器人本体和之间的相对位置关系。
37.可选的,相对位置关系包括:相对方位和相对距离。其中,相对方位是指目标充电桩相对于机器人本体所在的方位;相对距离是指目标充电桩与机器人本体之间的相对距离。
38.可选的,机器人可以在满足自动回充条件的情况下,确定目标充电桩和机器人本体的相对位置关系,基于相对位置关系控制机器人本体自动前往目标充电桩进行充电,为自身补充电能。
39.其中,自动回充条件用于确定机器人充电时机,自动回充条件可以根据实际业务需求确定,在这里不作限定。示例性的,自动回充条件可根据机器人剩余电量确定,或者根据机器人工作时间确定。
40.s120、根据所述相对位置关系对所述机器人本体的运动状态进行初步调整,控制所述机器人本体向所述目标充电桩移动直到所述机器人本体和所述目标充电桩接触。
41.其中,相对位置关系作为对机器人本体的运动状态进行初步调整依据,用于对机器人本体的运动状态进行调整。
42.根据相对位置关系对机器人本体的运动状态进行初步调整,可选的,根据相对位置关系中的相对方位对机器人本体的运动方向进行调整,控制机器人本体向目标充电桩移动。根据相对距离对机器人本体的运动速度进行调整,控制机器人本体以适合速度与目标充电桩接触,避免机器人本体在接触目标充电桩时,因运动速度过快对机器人本体和目标充电桩造成应力损伤。
43.s130、确定所述机器人本体与所述目标充电桩之间的接触程度,并根据所述接触程度对所述机器人本体的运动状态进行后置调整,以控制所述机器人本体的机器人电极片与所述目标充电桩的充电桩电极片完全接触,进行充电。
44.其中,对机器人本体的运动状态进行后置调整,是在机器人本体接触到充电桩本体的情况下,对机器人本体的运动状态进行精细化调整。
45.针对于机器人本体的运动状态的后置调整,是根据机器人本体和目标充电桩之间的接触程度进行的。其中,接触程度用于衡量机器人本体和目标充电桩的接触情况,可选的,在以传导式充电对机器人本体进行充电的情况下,机器人本体和目标充电桩之间的接触程度可以根据机器人电极片和充电桩电极片之间的接触情况确定。其中,机器人电极片和充电桩电极片分别安装在机器人本体上和目标充电桩上。
46.机器人本体和目标充电桩之间的接触程度直接影响通电情况,只有在机器人电极
片和充电桩电极片完全接触的情况下,才可以构成充电通路,使得目标充电桩可以为机器人本体提供电能。
47.可选的,在对机器人本体的运动状态进行后置调整过程中,实时监控机器人本体和目标充电桩之间的接触程度,再利用接触程度反作用后置调整操作,以使机器人电极片和充电桩电极片完全接触,进行充电。
48.本技术实施例的技术方案,通过根据目标充电桩和机器人本体之间的相对位置关系对机器人本体的运动状态进行初步调整,控制机器人本体向目标充电桩移动,在机器人本体接触到目标充电桩的情况下,根据机器人本体和目标充电桩之间的接触程度,对机器人本体的运动状态进行后置调整,即,通过控制机器人的运动策略实现运动距离在5cm以内的移动位移,控制机器人从运动到停止运动,由于充电极片存在反弹力,根据弹性系数、机器人的对地摩擦力确定速度变化曲线,根据改变化取消进行后置调整,直到机器人电极片和充电桩电极片完全接触,保证了机器人电极片和充电桩电极片的良好接触,提高了机器人的充电成功率,为机器人正常工作提供了电能保障。
49.在一个可选的实施例中,在确定目标充电桩和机器人本体的相对位置关系之前,所述方法还包括:获取充电桩特征数据,作为候选充电桩特征;将所述候选充电桩特征分别与预设充电桩特征进行相似度匹配,确定各候选充电桩特征的相似度得分;根据所述相似度得分,在所述候选充电桩特征中选择目标充电桩特征,并将与目标充电桩特征关联的充电桩确定为所述目标充电桩。
50.其中,充电桩特征数据是指用于唯一表征充电桩的特征数据,基于充电桩特征数据可以将充电桩与机器人服务场所中其他对象进行区分。充电桩特征数据还用于区分不同充电桩。
51.可选的,充电桩上设置有特征展示结构,机器人通过激光雷达对充电桩的特征展示结构进行扫描,可以得到充电桩特征数据。相应的,充电桩特征数据可以为雷达点云数据。候选充电桩特征可能来源于不同的充电桩。
52.其中,预设充电桩特征是预先配置在机器人中,用于唯一表征目标充电桩的充电桩特征数据。预设充电桩特征作为参考充电桩特征,用于在候选充电桩特征中确定属于目标充电桩的充电桩特征数据。
53.机器人将候选充电桩特征分别与预设充电桩特征进行相似度匹配,确定各候选充电桩特征的相似度得分,其中,相似度得分用于衡量候选充电桩特征与预设充电桩特征之间的相似程度。每个候选充电桩特征均存在与之对应的相似度得分。
54.根据相似度得分,在候选充电桩特征中选择目标充电桩特征,可选的,首先将各候选充电桩特征的相似度得分与相似度阈值进行比较,将大于相似度阈值的候选充电桩特征作为备选充电桩特征,然后基于各备选充电桩特征的相似度得分,选择相似度得分最高的备选充电桩特征作为目标充电桩特征。将与目标充电桩特征关联的充电桩确定为目标充电桩。其中,相似度阈值根据实际业务需求确定,在这里不作限定。示例性的,相似度阈值可以设置为85%。
55.上述技术方案提供了一种目标充电桩的选择方案,通过将候选充电桩特征与预设充电桩特征进行相似性匹配得到相似性得分,根据相似性得分从候选充电桩中确定目标充电桩,保证了目标充电桩的选择准确性,为机器人本体选择适配的目标充电桩,保证了充电
成功率。
56.实施例二
57.图2a是根据本技术实施例二提供的一种机器人控制方法的流程图,本实施例在上述实施例的基础上进行进一步地优化。具体的,为对操作“确定目标充电桩和机器人本体的相对位置关系”进行了细化。如图2a所示,该方法包括:
58.s210、将所述目标充电桩所在的位置确定为目标充电位置,将所述机器人本体当前所在的位置确定为当前机器位置。
59.目标充电位置是指目标充电桩所在的位置,可以知道的是,目标充电桩一般固定设置在机器人服务场所的充电区域。也就是,目标充电位置是可获取的。示例性的,目标充电位置可以记录在机器人的导航地图中。当前机器位置是指机器人本体当前时刻所在的位置。
60.s220、确定所述目标充电位置和所述当前机器位置之间的相对角度和相对距离。
61.确定目标充电位置和当前机器位置之间的相对角度,可选的,将基于目标充电位置与当前机器位置确定的线段作为方位参考线;将机器人前进方向所在的直线作为方位基准线;方位参考线和方位基准线形成的角度即为相对角度。
62.相对距离是指机器人本体所在可用路径的实际长度。可用路径用于连接当前机器位置和目标充电位置。一般来说,可用路径的实际长度大于等于当前机器位置和目标充电位置之间的直线距离。
63.s230、根据所述相对角度和所述相对距离,确定所述目标充电桩和所述机器人本体的所述相对位置关系。
64.相对位置关系包括相对角度和相对距离,相对角度和相对距离作为影响机器人本体到达目标充电位置的两个重要因素,用于对机器人本体的运动状态进行调整,控制机器人本体可以到达目标充电位置。相对角度用于调整机器人本体的运动方向,控制机器人本体向目标充电位置移动。相对距离用于调整机器人本体的运动速度,使机器人本体以适合速度与目标充电桩接触。
65.s240、根据所述相对位置关系对所述机器人本体的运动状态进行初步调整,控制所述机器人本体向所述目标充电桩移动直到所述机器人本体和所述目标充电桩接触。
66.在一个可选的实施例中,根据所述相对位置关系对所述机器人本体的运动状态进行初步调整,包括:若所述相对距离小于等于第一预设距离,则控制所述机器人本体以第一预设速度向所述目标充电桩移动。
67.其中,第一预设距离根据实际业务需求确定,在这里不作限定。示例性的,第一预设距离可以根据目标充电桩所在的充电区域确定,如第一预设距离可以是充电区域的区域半径。例如,第一预设距离可以为几十厘米。
68.若相对距离小于等于第一预设距离,表明机器人本体已经接近目标充电桩,需要控制机器人本体以第一预设速度向目标充电桩移动。其中,第一预设速度根据实际业务需求确定,在这里不作限定,可以理解的是,第一预设速度低于机器人工作移动速度。
69.上述技术方案,在相对距离小于等于第一预设距离的情况下,控制机器人本体以第一预设速度向目标充电桩移动,便于机器人本体与目标充电桩接触,可以有效减少机器人本体接触到目标充电桩时对机器人本体和目标充电桩造成的应力损伤。
70.在一个可选的实施例中,根据所述相对位置关系对所述机器人本体的运动状态进行初步调整,包括:若所述相对角度大于第一预设角度,则对所述机器人本体的运动方向进行调整,直到所述相对角度小于等于所述第一预设角度;在所述相对角度小于等于第一预设角度的情况下,对所述机器人本体的朝向进行调整,使得所述机器人本体的机器人电极片朝向所述目标充电桩的充电桩电极片。
71.其中,第一预设角度用于衡量机器人本体偏离目标充电桩的程度。第一预设角度根据实际业务需求确定,在这里不作限定。第一预设角度实际上限定了机器人本体和目标充电桩之间的对准精度。
72.机器人本体和目标充电桩之间的相对角度大于第一预设角度,表明机器人本体偏离目标充电桩太远,机器人本体和目标充电桩无法实现有效接触,需要对机器人本体的运动方向进行调整,使机器人本体与目标充电桩偏离程度在可接受范围内。可选的,机器人电极片与充电桩电极片之间的接触为有效接触。
73.机器人本体和目标充电桩之间的相对角度,小于等于第一预设角度,表明机器人本体和目标机器人可以实现有效接触。在这种情况下,控制机器人本体的朝向,使得机器人电极片朝向充电桩电极片。具体的,根据机器人电极片在机器人本体上的安装位置,确定机器人本体的旋转角度,根据旋转角度控制机器人本体旋转,使得机器人电极片朝向充电桩电极片。示例性的,以机器人前进方向作为机器人本体的正面,若机器人电极片安装在机器人本体的背面,则确定旋转角度为180度,控制机器人本体旋转180度。图2b为本实施例提供的根据相对角度对机器人运动状态进行调整的流程图,如图2b所示,其中,600表示机器人,700表示充电桩。机器人电极片安装在机器人本体的背面,图2b中的a图示出了机器人本体和目标充电桩之间相对角度小于等于第一预设角度,也就是机器人本体和目标充电桩满足对准精度的情况,接下来,图2b中的b图示出了控制机器人本体旋转180度,使安装在机器人本体背面的机器人电极片朝向目标充电桩上的充电桩电极片。图2b中的c图示出了,机器人本体旋转以后,保持机器人电极片朝向充电桩电极片的状态向目标充电桩移动。
74.由于,机器人本体在向目标充电桩移动的过程中,可能需要绕行以躲避,这使得机器人本体和目标充电桩之间的相对角度在不断变化,仅根据第一预设角度和相对角度对机器人本体的运动状态进行调整,可能出现误判的情况。优选的,将相对角度与相对距离结合对机器人本体的运动状态进行调整。具体的,可以在机器人本体和目标充电桩的相对位置小于等于第一预设距离的情况下,也就是,在机器人本体接近目标充电桩的情况下,将根据相对角度对机器人本体的运动状态进行调整,即如上所述的,根据相对角度与第一预设角度之间的相对大小关系,调整机器人本体的运动状态。
75.上述技术方案,通过根据相对角度与第一预设角度之间的相对大小关系,调整机器人本体的运动状态,保证了机器人本体和目标充电桩之间的有效接触,有助于提高充电成功率。
76.s250、确定所述机器人本体与所述目标充电桩之间的接触程度,并根据所述接触程度对所述机器人本体的运动状态进行后置调整,以控制所述机器人本体的机器人电极片与所述目标充电桩的充电桩电极片完全接触,进行充电。
77.本技术提供的技术方案,通过确定机器人本体和目标充电桩之间的相对距离和相对角度,确定机器人本体和目标充电桩之间的相对位置关系,基于相对位置关系,对机器人
本体的运动状态进行调整,为实现机器人本体和目标充电桩的有效接触提供了保障,同时还可以有效降低机器人本体接触到目标充电桩时产生的冲击力,减轻对机器人本体和目标充电桩造成应力损伤。
78.实施例三
79.图3是根据本技术实施例三提供的一种机器人控制方法的流程图,本实施例在上述实施例的基础上进行进一步地优化。具体的,对操作“确定所述机器人本体与所述目标充电桩之间的接触程度”进行了细化。如图3所示,该方法包括:
80.s310、确定目标充电桩和机器人本体的相对位置关系。
81.s320、根据所述相对位置关系对所述机器人本体的运动状态进行初步调整,控制所述机器人本体向所述目标充电桩移动直到所述机器人本体和所述目标充电桩接触。
82.s330、将已接触到充电桩电极片的机器人电极片,作为已接触电极片。
83.其中,所述机器人电极片配置于所述机器人本体,所述充电桩电极配置于所述目标充电桩。已接触电极片是指已经接触到充电桩电极片的机器人电极片。可以理解的是,在机器人电极片接触到充电桩电极片的情况下,充电桩电极片会对机器人电极片产生压力,可以通过监测机器人电极片实际受到的压力情况,确定机器人电极片是否接触到充电桩电极片。
84.示例性的,可以将监测到对应于机器人电极片的实际压力值与预设压力阈值进行比较,若实际压力值大于预设压力阈值,则确定机器人电极片接触到了目标充电桩。
85.一般来说,机器人本体上安装有两个机器人电极片,分别为第一机器人电极片和第二机器人电极片。第一机器人电极片和第二机器人电极片分别用于与第一充电桩电极片和第二充电桩电极片接触,形成充电通路。第一充电桩电极片和第二充电桩电极片分别通过弹性连接件安装在充电桩上。第一充电桩电极片和第二充电桩电极片分别与电源正极和电源负极相对应的。
86.s340、根据所述已接触电极片与所述机器人电极片之间的相对数量关系,确定所述机器人本体和所述目标充电桩之间的接触程度。
87.受到目标充电桩放置方位,以及用于目标充电桩中弹性连接件老化程度等因素的影响,可能会导致第一机器人电极片和第二机器人电极片不能同时接触到第一充电桩电极片和第二充电桩电极片,这就使得机器人本体和目标充电桩之间的接触程度不同。
88.机器人本体和目标充电桩之间的接触程度,可以根据已接触电极片和机器人电极片之间的相对数量关系确定。已接触电极片和机器人电极片之间的相对数量关系,是指已接触电极片的数量和机器人电极片的总数之间的大小关系。
89.若已接触电极片的数量小于机器人电极片的总数,则可以确定机器人本体和目标充电桩的接触程度为部分接触;若已接触电极片的数量等于机器人电极片的总数,则可以确定机器人本体和目标充电桩的接触程度为完全接触。在机器人本体安装两个机器人电极片的情况下,若已接触电极片的数量为1,则机器人本体和目标充电桩的接触程度为部分接触。若已接触电极片的数量为2,则机器人本体和目标充电桩的接触程度为完全接触。
90.s350、根据所述接触程度对所述机器人本体的运动状态进行后置调整,以控制所述机器人本体的机器人电极片与所述目标充电桩的充电桩电极片完全接触,进行充电。
91.本技术实施例根据已接触电极片与机器人电极片之间的相对数量关系,确定机器
人本体与目标充电桩的之间的接触程度。为对机器人的运动状态进行后置调整提供了数据参考,为实现机器人本体和目标充电桩之间的良好接触提供了保证,有利于提高充电成功率。
92.实施例四
93.图4是根据本技术实施例四提供的一种机器人控制方法的流程图,本实施例在上述实施例的基础上进行进一步地优化。具体的,对操作“根据所述接触程度对所述机器人本体的运动状态进行后置调整”进行了细化。如图4所示,该方法包括:
94.s410、确定目标充电桩和机器人本体的相对位置关系。
95.s420、根据所述相对位置关系对所述机器人本体的运动状态进行初步调整,控制所述机器人本体向所述目标充电桩移动直到所述机器人本体和所述目标充电桩接触。
96.可选的,相对位置关系包括相对距离和相对角度,相对距离用于对机器人本体的运动速度进行调整,相对方向用于对机器人本体的运动方向进行调整。
97.可选的,在机器人本体和目标充电桩之间的相对距离小于等于第一预设距离的情况下,将机器人本体的运动速度调整为第一预设速度。
98.s430、确定所述机器人本体与所述目标充电桩之间的接触程度。
99.s440、若所述接触程度为部分接触,则将所述机器人本体的运动速度由当前运动速度调整为第二预设速度,并控制所述机器人本体以所述第二预设速度继续向所述目标充电桩移动直到所述接触程度为完全接触。
100.若机器人本体和目标充电桩之间的接触程度为部分接触,则表明第一机器人电极片和第二机器人电极片并未同时接触到第一充电桩电极片和第二充电桩电极片,充电通路尚未形成。
101.机器人本体处于已经接触但未完全接触目标充电桩的状态,机器人本体需要继续向目标充电桩移动,才能使机器人本体和目标充电桩实现完全接触。
102.这种情况下,机器人本体移动速度过快会对机器人本体和目标充电桩造成的应力损伤。因此,需要进一步降低机器人本体的运动速度,将机器人本体的运动速度由当前运动速度调整为第二预设速度,控制机器人本体以第二预设速度继续向目标充电桩移动,直到机器人本体和目标充电桩完全接触。
103.其中,第二预设速度根据实际业务需求确定,在这里不作限定,可以理解的是,第二预设速度用于对机器人本体与目标充电桩之间接触程度进行精细化调整。示例性的,第二预设速度可以为每秒几毫米。
104.可选的,当前运动速度是根据相对距离对机器人本体的运动速度进行调整以后得到的第一预设速度。
105.第二预设速度小于当前运动速度,第二预设速度小于第一预设速度。
106.s450、若所述接触程度为完全接触,则锁定所述机器人本体的驱动电机,并进行充电。
107.若机器人本体和目标充电桩之间的接触程度为完全接触,则表明第一机器人电极片和第二机器人电极片同时接触到第一充电桩电极片和第二充电桩电极片,充电通路已经形成。为了避免已经形成的充电通路再次断开,锁定机器人本体的驱动电机,并在机器人充电完成之前保持锁定驱动电机,使得机器人本体保持原地静止,持续保证接触程度为完全
接触。可选的,在充电锁定以后,解锁驱动电机,解除对机器人本体的运动限制。
108.值得注意的是,步骤s440和步骤s450之间并不存在前后逻辑关系,步骤s440和步骤s450描述了两种机器人本体运动状态调整方法,分别适用于接触程度为部分接触的情况和接触程度为完全接触的情况,步骤s440和步骤s450根据机器人本体和目标充电桩之间的接触程度择一执行。
109.本技术实施例通过根据机器人本体和目标充电桩之间的接触程度,对机器人本体的运动状态进行后置调整,在接触程度为部分接触的情况下,将机器人本体的运动速度调整为第二预设速度,控制机器人本体继续向目标充电桩移动,直到机器人本体和目标充电桩实现完全接触;在接触程度为完全接触的情况下,控制锁定机器人本体的驱动电机,保持机器人本体原地静止,上述技术方案实现了机器人本体和目标充电桩之间的良好接触,保证了机器人充电成功率。
110.实施例五
111.图5是根据本技术实施例五提供的一种机器人控制装置的结构示意图,本实施例可适用于机器人自动回充的情况。所述装置可由软件和/或硬件实现,并可集成于并可集成于智能终端等机器人中。
112.如图5所示,该装置可以包括:
113.相对位置关系确定模块510,用于确定目标充电桩和机器人本体的相对位置关系;
114.第一运动状态调整模块520,用于根据所述相对位置关系对所述机器人本体的运动状态进行初步调整,控制所述机器人本体向所述目标充电桩移动直到所述机器人本体和所述目标充电桩接触;
115.第二运动状态调整模块530,用于确定所述机器人本体与所述目标充电桩之间的接触程度,并根据所述接触程度对所述机器人本体的运动状态进行后置调整,以控制所述机器人本体的机器人电极片与所述目标充电桩的充电桩电极片完全接触,进行充电。
116.本技术实施例的技术方案,通过根据目标充电桩和机器人本体之间的相对位置关系对机器人本体的运动状态进行初步调整,控制机器人本体向目标充电桩移动,在机器人本体接触到目标充电桩的情况下,根据机器人本体和目标充电桩之间的接触程度,对机器人本体的运动状态进行后置调整,直到机器人电极片和充电桩电极片完全接触,保证了机器人电极片和充电桩电极片的良好接触,提高了机器人的充电成功率,为机器人正常工作提供了电能保障。
117.可选的,所述相对位置关系确定模块510,包括:对象位置确定子模块,用于将所述目标充电桩所在的位置确定为目标充电位置,将所述机器人本体当前所在的位置确定为当前机器位置;
118.相对位置关系确定子模块,用于确定所述目标充电位置和所述当前机器位置之间的相对角度和相对距离。
119.可选的,第一运动状态调整模块520,包括:第一运动速度调整子模块,具体用于若所述相对距离小于等于第一预设距离,则控制所述机器人本体以第一预设速度向所述目标充电桩移动。
120.可选的,第一运动状态调整模块520,包括:运动方向调整子模块,用于若所述相对角度大于第一预设角度,则对所述机器人本体的运动方向进行调整,直到所述相对角度小
于等于所述第一预设角度;机器人本体朝向调整子模块,用于在所述相对角度小于等于第一预设角度的情况下,对所述机器人本体的朝向进行调整,使得所述机器人本体的机器人电极片朝向所述目标充电桩的充电桩电极片。
121.可选的,第二运动状态调整模块530,包括:已接触电极片确定子模块,用于将已接触到充电桩电极片的机器人电极片,作为已接触电极片;其中,所述机器人电极片配置于所述机器人本体,所述充电桩电极配置于所述目标充电桩;接触程度确定子模块,用于根据所述已接触电极片与所述机器人电极片之间的相对数量关系,确定所述机器人本体和所述目标充电桩之间的接触程度。
122.可选的,第二运动状态调整模块530,包括:第二运动速度调整子模块,用于若所述接触程度为部分接触,则将所述机器人本体的运动速度由当前运动速度调整为第二预设速度,并控制所述机器人本体以所述第二预设速度继续向所述目标充电桩移动直到所述接触程度为完全接触;其中,所述第二预设速度小于所述当前运行速度;机器人电机锁定模块,用于若所述接触程度为完全接触,则锁定所述机器人本体的驱动电机,并进行充电。
123.可选的,所述装置还包括:充电桩特征数据获取模块,用于在确定目标充电桩和机器人本体的相对位置关系之前,获取充电桩特征数据,作为候选充电桩特征;特征相似度匹配模块,用于将所述候选充电桩特征分别与预设充电桩特征进行相似度匹配,确定各候选充电桩特征的相似度得分;目标充电桩确定模块,用于根据所述相似度得分,在所述候选充电桩特征中选择目标充电桩特征,并将与目标充电桩特征关联的充电桩确定为所述目标充电桩。
124.本发明实施例所提供的一种机器人控制装置可执行本发明任意实施例所提供的一种机器人控制方法,具备执行一种机器人控制方法相应的性能模块和有益效果。
125.实施例六
126.图6a是根据本技术实施例六提供的一种机器人的结构示意图,本实施例提供的机器人配置有机器人控制装置,可以执行上述任一实施例提供的机器人控制方法。上述实施例提供的机器人控制方法可适用于机器人自动回充的情况。如图6a所示,该机器人包括:
127.图6a示出了可以用来实施本技术实施例的机器人600的结构示意图。如图6a所示,机器人600包括:
128.第一机器人电极片610、第二机器人电极片620、机器人本体630以及机器人控制装置(未示出);
129.其中,所述第一机器人电极片610和所述第二机器人电极片620分别与所述机器人本体630固定连接;所述机器人控制装置640配置于所述机器人本体630中;
130.所述第一机器人电极片610和所述第二机器人电极片620,用于分别与充电桩的第一充电桩电极片和第二充电桩电极片接触通电为所述机器人本体630获取电能;所述第一充电桩电极片和所述第二充电桩电极片分别通过弹性连接件设置在所述充电桩;
131.在一个可选的实施例中,所述第一机器人电极片610和所述第二机器人电极片620,分别以平行于水平面的方向固定连接在所述机器人本体630上。相匹配的,所述第一充电桩电极片和所述第二充电桩电极片,分别以平行于水平面的方向通过所述弹性连接件与所述充电桩本体连接;所述第一充电桩电极片和所述第二充电桩电极片,在水平应力作用下沿平行于水平面的方向运动。
132.机器人本体630以一定运动速度向目标充电桩移动,使得机器人电极片和充电桩电极片接触,会在接触面上产生水平应力,在水平应力的作用下,第一充电桩电极片610和第二充电桩电极片620沿水平方朝向目标充电桩运动,将水平应力传递给弹性连接件,对弹性连接件造成水平方向上的挤压。弹性连接件在水平应力的作用下持续产生相反方向的弹性作用力,使得充电桩电极片与机器人电极片接触地更加紧密,以此实现充电桩电极片和机器人电极片的良好接触。
133.在一个可选的实施例中,所述第一机器人电极片610和所述第二机器人电极片620均为长条形弧片结构。
134.将第一机器人电极片610和第二机器人电极片620设置为长条形弧片结构,可以扩大机器人电极片和充电桩电极片的接触范围。图6b-1和图6b-2分别为申请实施例提供机器人电极片的正视图和俯视图。机器人电极片为长条弧片结构的情况可参见图6b-2。
135.示例性的,弧度为120度的长条弧片结构,可以在120度的范围内实现机器人电极片与充电桩电极片接触,大大降低了对于对准精度的要求,提高了对准容错率。
136.所述机器人控制装置640,用于确定目标充电桩和机器人本体630的相对位置关系;根据所述相对位置关系对所述机器人本体630的运动状态进行初步调整,控制所述机器人本体630向所述目标充电桩移动直到所述机器人本体630和所述目标充电桩接触;确定所述机器人本体630与所述目标充电桩之间的接触程度,并根据所述接触程度对所述机器人本体630的运动状态进行后置调整,以控制所述机器人本体的机器人电极片630与所述目标充电桩的充电桩电极片完全接触完成通电。
137.本技术实施例的技术方案,通过根据目标充电桩和机器人本体之间的相对位置关系对机器人本体的运动状态进行初步调整,控制机器人本体向目标充电桩移动,在机器人本体接触到目标充电桩的情况下,根据机器人本体和目标充电桩之间的接触程度,对机器人本体的运动状态进行后置调整,直到机器人电极片和充电桩电极片完全接触,保证了机器人电极片和充电桩电极片的良好接触,提高了机器人的充电成功率,为机器人正常工作提供了电能保障。
138.图6c为本技术实施例提供的另一种机器人结构示意图,如图6c所示,机器人600还包括至少一个处理器611,以及与至少一个处理器611通信连接的存储器,如只读存储器(rom)612、随机访问存储器(ram)613等,其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序,处理器611可以根据存储在只读存储器(rom)612中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(ram)613中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在ram 613中,还可存储机器人600操作所需的各种程序和数据。处理器611、rom 612以及ram 613通过总线614彼此相连。输入/输出(i/o)接口615也连接至总线614。
139.机器人600中的多个部件连接至i/o接口615,包括:输入单元616,例如键盘、鼠标等;输出单元617,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元618,例如磁盘、光盘等;以及通信单元619,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元619允许机器人600通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
140.处理器611可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(dsp)、以及任何适
当的处理器、控制器、微控制器等。处理器611包括机器人控制装置630执行上文所描述的机器人控制方法。
141.在一些实施例中,机器人控制方法可被实现为计算机程序,其被有形地包含于计算机可读存储介质,例如存储单元618。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由rom 612和/或通信单元619而被载入和/或安装到机器人600上。当计算机程序加载到ram 613并由处理器611执行时,可以执行上文描述的机器人控制方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,处理器611可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行机器人控制方法。
142.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
143.用于实施本技术的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器,使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
144.在本技术的上下文中,计算机可读存储介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。备选地,计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
145.为了提供与用户的交互,可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术,该电子设备具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
146.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部
件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(lan)、广域网(wan)、区块链网络和互联网。
147.计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,又称为云计算服务器或云主机,是云计算服务体系中的一项主机产品,以解决了传统物理主机与vps服务中,存在的管理难度大,业务扩展性弱的缺陷。
148.图7a为本技术实施例提供的一种充电桩结构示意图。如图7a所示,充电桩700包括:701为充电桩电极片、702为电极片支架、703为套筒、704为充电桩前壳、705为充电桩骨架、706为充电桩电路板、707为电源适配器、708为充电桩后壳、709为适配器母头、710为信号灯板、711为扩散板。其中,701包括第一充电桩电极片和第二充电桩电极片,第一充电桩电极片和第二充电桩电极片相互平行上下排列。
149.其中,信号灯板用于指示机器人充电状态。可选的,通过调整信号灯板的光源颜色表示机器人的不同充电状态,示例性的,可以利用绿色光源表示充电完成,利用红色光源表示正在充电。扩散板用于使信号灯板发出的灯光更加均匀,降低灯光的颗粒感。
150.充电桩电极片701穿过电极片支架702通过螺栓进行连接,构成第一组件,将第一组件穿过套筒703构成第二组件。将第二组件穿过充电桩前壳704构成第三组件;信号灯板711、适配器母头709、电路板706、适配器707放入充电桩骨架705相应的卡槽或凹槽之内,通过螺栓进行连接,共同构成第四组件。利用螺栓将第三组件和第四组件与充电桩骨架705固定连接;最后将充电桩后壳708滑入充电桩前壳704相对应得导轨中,与充电桩骨架705用螺栓连接。
151.充电桩电极片701和电极片支架702构成的第一组件,通过弹性连接件(未示出)与充电桩骨架705连接,第一组件在水平应力的作用下可沿水平方向运动。第一组件在机器人电极片施加的水平应力的作用下朝向充电桩支架运动,将水平应力传递给弹性连接件,对弹性连接件造成水平方向上的挤压,弹性连接件在水平应力的作用下持续产生相反方向的弹性作用力,使得充电桩电极片701与机器人电极片接触地更加紧密,防止机器人与充电桩接触不良的情况。弹性连接件的行程,根据实际业务需求确定,在这里不作限定。示例性的,可以选择行程为10毫米的弹性连接件。
152.图7b为本技术实施例提供的又一种充电桩的结构示意图,如图7b所示,充电桩700还包括:特征展示结构712和可拆卸缓冲部件713。其中,特征展示结构712用于设置可以唯一表征该充电桩的特征结构。
153.可拆卸缓冲部件713包括立柱7131和支撑胶塞7132,其中,支撑胶塞7132可放置在立柱7131的槽位中,也可以从立柱7131的槽位中取出。若充电桩接触的墙体设置有踢脚线,未设置可拆卸缓冲部件的充电桩无法与墙体完全贴合,在机器人以一定速度与充电桩接触的情况下,受到应力冲击的充电桩可能会后仰,造成机器人电极片和充电桩电极片接触不良。图7b中黑色区域表示设置在墙体上的踢脚线。针对于上述情况,可以将充电桩下部与踢脚线接触的支撑胶塞7132取出,保留其他位置的支撑胶塞7132使得充电桩与墙体贴合,从而保证机器人电极片和充电桩电极片的良好接触。
154.具体可参见图7b,可拆卸缓冲部件设置在充电桩700靠近支撑物如墙体的一侧,避免充电桩本体与支撑物直接接触,有效缓冲充电桩收到的应力冲击,降低对充电桩造成的应力损伤。可拆卸缓冲部件的数量根据实际业务需求确定,在这里不作限定。示例性的,可拆卸缓冲部件可以是4个或者是6个。
155.应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本技术中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本技术的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
156.上述具体实施方式,并不构成对本技术保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本技术的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本技术保护范围之内。
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