具有自動返回充電功能的機器人、系統(tǒng)及對應方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及人工智能領域，更具體地說，涉及具有自動返回充電功能的機器人、系統(tǒng)及對應方法。
【背景技術】
[0002]目前的各種需要充電的機器人，其自動充電是通過充電基座不斷發(fā)出信號，然后自動掃地機頂部的接收器接收到信號，最終找到“回家”的路；在清掃機器人領域主要是利用3種定位技術:紅外線定位、藍牙定位、雷達定位；目前市面上70%左右的機型都是采用紅外線定位。
[0003]紅外線定位雖然精度較高，但由于是這種光線無法穿透物體，使得紅外線只能夠在視距范圍內(nèi)定位，就像我們的電視機遙控器用的紅外線一樣，如果有東西遮擋就失去了信號。對于智能吸塵器而言，它經(jīng)常工作在灰塵噗噗的環(huán)境中，一些塵埃碎肩很容易對機身上的紅外線接收窗產(chǎn)生干擾，并且紅外線在傳輸過程中容易受到室內(nèi)熒光燈干擾，所以會出現(xiàn)智能吸塵器無法找到充電基座的情況發(fā)生。
[0004]另外一種自動掃地機是采用超聲波定位來尋找充電基座，超聲波主要通過反射式測距來定位物體，類似于蝙蝠通過三角定位來計算物體和自己的距離，超聲波測距受多徑效應和非視距傳播影響很大，對電路的制造成本要求較高，目前很少有機器人吸塵器是采用這種原理。
[0005]還有一種就是藍牙技術了，藍牙通過測量型號的強度來定位，它的功率比較低，通過藍牙制造的定位系統(tǒng)體積比較小、非常容易集成在自動掃地機電路中，采用這種技術，它不容易受視距的影響，也就是即便有障礙物阻擋，也能夠在直線距離內(nèi)實現(xiàn)定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術問題在于，提供一種具有自動返回充電功能的機器人、系統(tǒng)及對應方法，基于對預設標識的智能分析，尋找到充電基座，靠近對齊，實現(xiàn)自動充電。
[0007]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:構(gòu)造一種具有自動返回充電功能的機器人，包括機器人主機，所述機器人主機內(nèi)裝有可充電電池、充電單元、以及驅(qū)動單元；還包括:
[0008]攝像頭，設置在所述機器人主機上，用于拍攝與外部充電基座配套設置的預設標識，所述充電基座可與所述充電單元配合實現(xiàn)充電功能；
[0009]處理器，與所述攝像頭連接，接收所述攝像頭輸出的拍攝信息，并根據(jù)所拍攝的預設標識來確定所述充電基座的方向及距離，并在需要充電時發(fā)送控制命令至所述驅(qū)動單元，進而控制所述機器人主機向所述充電基座靠近，直至所述充電基座與所述充電單元配合而實現(xiàn)充電功能。
[0010]優(yōu)選地，所述處理器包括:
[0011]圖像分析處理模塊，用于接收所述攝像頭輸出的所述拍攝信息，進行分析后根據(jù)所拍攝的預設標識的長寬畸變確定所述機器人主機與所述充電基座的偏離角度數(shù)據(jù)，并將所述偏離角度數(shù)據(jù)輸出，且在所述長寬畸變最小時將所述拍攝信息輸出；
[0012]控制模塊，與所述圖形分析處理模塊、所述機器人主機通信連接，用于接收所述圖像分析處理模塊輸出的所述偏離角度數(shù)據(jù)，發(fā)送控制命令至所述驅(qū)動單元，以控制所述機器人主機向所述充電基座靠近。
[0013]優(yōu)選地，所述攝像頭內(nèi)設有通信模塊，用于接收用戶指令，并將所述用戶指令轉(zhuǎn)發(fā)至所述處理器。
[0014]優(yōu)選地，所述通信模塊為WIFI模塊。
[0015]優(yōu)選地，所述處理器還包括:
[0016]匹配模塊，用于接收圖像分析處理模塊輸出的所述拍攝信息，并將所述拍攝信息與預存的充電基座相關場景信息匹配，當所述拍攝信息與預存的充電基座相關場景信息擬合時，控制所述充電單元與所述充電基座配合開始充電；
[0017]計算模塊，與所述圖像分析處理模塊、所述匹配模塊通信連接，用于接收所述圖像分析處理模塊輸出的所述拍攝信息，計算所拍攝的預設標識在所拍攝畫面中的面積，并根據(jù)所拍攝的預設標識在所拍攝畫面中的面積計算所述機器人主機與所述充電基座的距離，當所述距離達到預設的距離時，將所述拍攝信息輸出至所述匹配模塊，控制所述匹配模塊開始工作。
[0018]本發(fā)明還提供一種具有自動返回充電功能的系統(tǒng)，包括充電基座和上述的具有自動返回充電功能的機器人，所述充電基座上設置有預設標識。
[0019]本發(fā)明還提供一種自動返回充電的方法，包括下述步驟:
[0020]S100、拍攝與外部充電基座配套設置的預設標識；
[0021]S200、根據(jù)所拍攝的預設標識確定所述充電基座的方向及距離，控制機器人主機向所述充電基座靠近，直至所述充電基座與所述充電單元配合而實現(xiàn)充電功能。
[0022]優(yōu)選地，所述步驟S200包括下述步驟:
[0023]S210、根據(jù)所拍攝的預設標識的長寬畸變確定所述機器人主機與所述充電基座的偏離角度數(shù)據(jù)；
[0024]S220、根據(jù)所述偏離角度數(shù)據(jù)控制所述機器人主機向所述充電基座靠近。
[0025]優(yōu)選地，所述步驟S200還包括下述步驟:
[0026]S201、當所述長寬畸變最小時，計算所拍攝的預設標識在所拍攝畫面中的面積，并根據(jù)所拍攝的預設標識在所拍攝畫面中的面積計算所述機器人主機與所述充電基座的距離；
[0027]S202、當所述機器人主機與所述充電基座的距離達到預設的距離時，將所述拍攝信息與預存的充電基座相關場景信息匹配，當所述拍攝信息與預存的充電基座相關場景信息擬合時，控制所述機器人主機開始充電。
[0028]實施本發(fā)明，具有以下有益效果:通過攝像頭拍攝與外部充電基座配套設置的預設標識，處理器根據(jù)所拍攝的預設標識確定所述充電基座的方向及距離，控制所述機器人主機向所述充電基座靠近，直至所述充電基座與所述充電單元配合而實現(xiàn)充電功能；基于對預設標識的智能分析，尋找到充電基座，靠近對齊，實現(xiàn)自動充電。
【附圖說明】
[0029]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0030]圖1是本發(fā)明具有自動返回充電功能的機器人的原理框圖；
[0031]圖2是本發(fā)明自動返回充電的方法流程圖一；
[0032]圖3是本發(fā)明自動返回充電的方法流程圖二 ；
[0033]圖4是本發(fā)明自動返回充電的方法流程圖三。
【具體實施方式】
[0034]如圖1所示，在本發(fā)明的具有自動返回充電功能的機器人第一實施例中，具有自動返回充電功能的機器人包括機器人主機100、攝像頭200、處理器300。
[0035]機器人主機100內(nèi)裝有可充電電池、充電單元、以及驅(qū)動單元。
[0036]攝像頭200設置在機器人主機100上，用于拍攝與外部充電基座配套設置的預設標識，充電基座可與充電單元配合實現(xiàn)充電功能。這里預設標識可以是易于圖像識別的文字信息、二維碼信息，或者其他形狀標識符號。
[0037]處理器300與攝像頭200連接，接收攝像頭200輸出的拍攝信息，并根據(jù)所拍攝的預設標識來確定充電基座的方向及距離，并在需要充電時發(fā)送控制命令至驅(qū)動單元，進而控制機器人主機100向充電基座靠近，直至充電基座與充電單元配合而實現(xiàn)充電功能。
[0038]進一步地，處理器300包括:圖像分析處理模塊310、控制模塊320。
[0039]圖像分析處理模塊310用于接收攝像頭200輸出的拍攝信息，進行分析后根據(jù)所拍攝的預設標識的長寬畸變確定機器人主機100與充電基座的偏離角度數(shù)據(jù)，并將該偏離角度數(shù)據(jù)輸出，且在所拍攝的預設標識的長寬畸變最小時將拍攝信息輸出。其中，在所拍攝的預設標識的長寬畸變最小時，視為機器人主機100正對充電基座。
[0040]控制模塊320與圖形分析處理模塊、機器人主機100通信連接，用于接收圖像分析處理模塊310輸出的偏離角度數(shù)據(jù)，發(fā)送控制命令至驅(qū)動單元，以控制機器人主機100向充電基座靠近。
[0041]進一步地，攝像頭200內(nèi)設有通信模塊400，用于接收用戶指令，并將用戶指令轉(zhuǎn)發(fā)至處理器300。當機器人主機100不在充電基座所在的區(qū)域時，處理器300根據(jù)所接收的用戶指令發(fā)送控制命令至驅(qū)動單元，控制機器人主機100向充電基座靠近，當機器人主機100出現(xiàn)在充電基座所在的區(qū)域時，攝像頭200便可以拍攝到與充電基座配套的預設標識，處理器300又可以自動控制機器人主機100向充電基座靠近。此時處理器300還發(fā)送信號至用戶終端，告知用戶機器人機器人可自動返回充電基座，此外，用戶還可以繼續(xù)發(fā)送指令至機器人控制機器人向充電基座靠近。在實際應用中，用戶可通過手機、電腦等終端遠程高清可視化對機器人控制。
[0042]進一步地，通信模塊400為WIFI模塊。
[0043]進一步地，處理器300還包括:匹配模塊330、計算模塊340。
[0044]匹配模塊330用于接收圖像分析處理模塊310輸出的拍攝信息，并將拍攝信息與預存的充電基座相關場景信息匹配，當拍攝信息與預存的充電基座相關場景信息擬