一种基于视觉定位的机器人自动回充方法及系统与流程

文档序号:24125030发布日期:2021-03-02 13:02阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于视觉定位的机器人自动回充方法,其特征在于,用于通过实时采集机器人视野图片,当任意时刻的视野图片包含的目标不为空时进行判断:若机器人和目标之间的距离大于第一阈值且小于等于第二阈值,则执行远距策略;若机器人和目标之间的距离小于等于第一阈值,则执行中近距策略;所述的远距策略包括如下子步骤:步骤a1:根据该任意时刻的视野图片获取目标数据和障碍物数据,若目标数据不为空且障碍物数据为空,则转动角度使摄像头对准目标中心并前进一个步长,获取当前视野图片并执行步骤a2;若目标数据为空且障碍物数据为空,则原地旋转360
°
并寻找目标,旋转期间找到目标则停止旋转,获取当前视野图片并执行步骤a2;原地旋转360
°
后仍没有找到目标,则执行固定次数的随机动作,执行完后获取当前视野图片并执行步骤a2;若目标数据不为空且障碍物数据不为空,则获取前进至与障碍物平行,获取当前视野图片并执行步骤a2;若目标数据为空且障碍物数据不为空,则离开障碍物范围,获取当前视野图片并执行步骤a2;步骤a2:若当前视野图片中机器人和目标之间的距离小于等于第一阈值,则执行中距策略,否则令当前视野图片为该任意时刻的视野图片返回步骤a1;所述的中近距策略包括如下子步骤:步骤b1:根据该任意时刻的视野图片获取目标数据,根据该任意时刻的目标数据获得机器人在目标坐标系中的方向角θ,若θ=0
°
,则执行步骤b3,否则,执行步骤b2;步骤b2:根据该任意时刻的目标数据,获得机器人朝向目标中心的偏移角α,根据偏移角α调整位置,直至θ=0
°
时获得当前时刻的视野图片,则执行步骤b3;步骤b3:计算当前机器人和目标之间的距离并前进,进行充电。2.如权利要求1所述的基于视觉定位的机器人自动回充方法,其特征在于,步骤a1中离开障碍物范围的动作是指:后退三个步长,并左转100
±
10
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,然后再前进三个步长。3.如权利要求1所述的基于视觉定位的机器人自动回充方法,其特征在于,步长为0.03~0.04m。4.如权利要求1所述的基于视觉定位的机器人自动回充方法,其特征在于,所述第一阈值为50
±
10cm,所述第二阈值为400
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25cm。5.如权利要求1所述的基于视觉定位的机器人自动回充方法,其特征在于,所述固定次数为30~50次,所述随机动作包括旋转动作和直走动作。6.一种基于视觉定位的机器人自动回充系统,其特征在于,包括视野采集模块、距离判断模块、远距策略模块和中近距策略模块;所述视野采集模块用于实时采集机器人视野图片,当任意时刻的视野图片包含的目标不为空时执行距离判断模块;所述距离判断模块用于判决机器人距离目标属于哪个距离区间,包括两个判决条件:若机器人和目标之间的距离大于第一阈值且小于等于第二阈值,则属于远距,执行远距策略模块;若机器人和目标之间的距离小于等于第一阈值,则属于中近距,执行中近距策略模块;
所述的远距策略模块用于根据该任意时刻的视野图片获取目标数据和障碍物数据,若目标数据不为空且障碍物数据为空,则转动角度使摄像头对准目标中心并前进一个步长,获取当前视野图片;若目标数据为空且障碍物数据为空,则原地旋转360
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并寻找目标,旋转期间找到目标则停止旋转,获取当前视野图片;原地旋转360
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后仍没有找到目标,则执行固定次数的随机动作,执行完后获取当前视野图片;若目标数据不为空且障碍物数据不为空,则获取前进至与障碍物平行,获取当前视野图片;若目标数据为空且障碍物数据不为空,则离开障碍物范围,获取当前视野图片;所述的远距策略模块还用于持续判断当前视野图片中机器人和目标之间的距离小于等于第一阈值,则执行中距策略,否则令当前视野图片为该任意时刻的视野图片重新执行远距策略模块;所述的中近距策略模块用于根据该任意时刻的视野图片获取目标数据,根据该任意时刻的目标数据获得机器人在目标坐标系中的方向角θ和机器人朝向目标中心的偏移角α,根据偏移角α调整位置,直至θ=0
°
时获得当前时刻的视野图片,计算当前机器人和目标之间的距离并前进,进行充电。7.如权利要求6所述的基于视觉定位的机器人自动回充系统,其特征在于,远距策略模块中离开障碍物范围的动作是指:后退三个步长,并左转100
±
10
°
,然后再前进三个步长。8.如权利要求6所述的基于视觉定位的机器人自动回充系统,其特征在于,步长为0.03~0.04m。9.如权利要求6所述的基于视觉定位的机器人自动回充系统,其特征在于,所述第一阈值为50
±
10cm,所述第二阈值为400
±
25cm。10.如权利要求6所述的基于视觉定位的机器人自动回充系统,其特征在于,所述固定次数为30~50次,所述随机动作包括旋转动作和直走动作。
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