1.一種巡檢機(jī)器人定位方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)利用激光傳感器采集巡檢機(jī)器人在充電房中的正前方和兩側(cè)墻壁的激光數(shù)據(jù);
(2)對(duì)激光數(shù)據(jù)進(jìn)行二次點(diǎn)集分割及二次直線擬合;其中,第一次點(diǎn)集分割得到對(duì)應(yīng)充電房左邊墻面的左激光數(shù)據(jù)集、對(duì)應(yīng)充電房門和充電房門左、右角落的中間激光數(shù)據(jù)集、對(duì)應(yīng)充電房右邊墻面的右激光數(shù)據(jù)集;第一次直線擬合采用最小二乘法對(duì)左激光數(shù)據(jù)集和右激光數(shù)據(jù)集進(jìn)行擬合,得到充電房左邊墻面對(duì)應(yīng)直線L3和右邊墻面對(duì)應(yīng)直線L2;第二次點(diǎn)集分割從中間激光數(shù)據(jù)集中剔除左、右角落對(duì)應(yīng)的激光數(shù)據(jù),得到充電房門直線L1對(duì)應(yīng)激光數(shù)據(jù)集;第二次直線擬合通過最小二乘法對(duì)充電房門直線L1對(duì)應(yīng)的激光數(shù)據(jù)集進(jìn)行擬合,得到充電房門對(duì)應(yīng)直線L1;
(3)將直線L1,L2,L3按照充電房特征進(jìn)行匹配,即判斷直線L1是否同時(shí)垂直于直線L2和直線L3,如果同時(shí)垂直則匹配成功,否則返回步驟(1);
(4)獲取充電房邊緣特征,即,將步驟(3)中匹配成功的直線L1,L2,L3作為充電房的邊緣特征;
(5)通過步驟(4)得到的充電房邊緣特征L1,L2,L3,通過直線相交獲取充電房的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),即左邊墻面對(duì)應(yīng)直線L3與充電房左角落、右邊墻面對(duì)應(yīng)直線L2與充電房右角落形成的拐點(diǎn);
(6)利用步驟(5)獲得兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)與機(jī)器人之間的相對(duì)位置,確定機(jī)器人位置。
2.如權(quán)利要求1所述的巡檢機(jī)器人定位方法,其特征在于:第一次點(diǎn)集分割具體包括:選取連續(xù)的2m+1個(gè)激光數(shù)據(jù),將前m個(gè)激光數(shù)據(jù)坐標(biāo)取平均值得到前參考點(diǎn)A的坐標(biāo),第m+1個(gè)激光點(diǎn)坐標(biāo)作為當(dāng)前點(diǎn)B的坐標(biāo),后m個(gè)激光數(shù)據(jù)坐標(biāo)取平均值得到后參考點(diǎn)C的坐標(biāo),然后計(jì)算后參考點(diǎn)C、前參考點(diǎn)A和當(dāng)前點(diǎn)B三個(gè)點(diǎn)形成的角度∠CAB,∠CAB大小記為θ,如果則判定當(dāng)前點(diǎn)A已經(jīng)接近充電房右角落,將當(dāng)前點(diǎn)作為右分割點(diǎn)Pr,其中,m為自然數(shù),為設(shè)定閾值;以同樣方法得到左分割點(diǎn)Pl;利用左、右分割點(diǎn)對(duì)連續(xù)的激光數(shù)據(jù)進(jìn)行第一次分割,得到對(duì)應(yīng)充電房左邊墻面的左激光數(shù)據(jù)集、對(duì)應(yīng)充電房門和充電房門左、右角落的中間激光數(shù)據(jù)集、對(duì)應(yīng)充電房右邊墻面的右激光數(shù)據(jù)集。
3.如權(quán)利要求2所述的巡檢機(jī)器人定位方法,其特征在于:m的取值范圍為[30,80],的取值范圍為
4.如權(quán)利要求1所述的巡檢機(jī)器人定位方法,其特征在于:第二次點(diǎn)集分割具體包括:從右分割點(diǎn)Pr開始遍歷中間激光數(shù)據(jù)集,當(dāng)中間激光數(shù)據(jù)集中的點(diǎn)到右邊墻面對(duì)應(yīng)直線L2的距離大于或等于設(shè)定閾值threshold時(shí),則認(rèn)為當(dāng)前激光數(shù)據(jù)點(diǎn)位于充電房門對(duì)應(yīng)直線L1,并將當(dāng)前激光數(shù)據(jù)點(diǎn)作為充電房門直線L1對(duì)應(yīng)激光數(shù)據(jù)集的右端點(diǎn)Pre;以同樣的方法,得到充電房門直線L1對(duì)應(yīng)激光數(shù)據(jù)集的左端點(diǎn)Ple,利用左、右端點(diǎn)對(duì)中間激光數(shù)據(jù)集進(jìn)行第二次分割,得到充電房門直線L1對(duì)應(yīng)激光數(shù)據(jù)集。
5.如權(quán)利要求4所述的巡檢機(jī)器人定位方法,其特征在于,在獲取右端點(diǎn)Pre、左端點(diǎn)Ple時(shí),設(shè)定閾值threshold分別略大于充電房右角落的寬度、充電房左角落的寬度。
6.如權(quán)利要求1所述的巡檢機(jī)器人定位方法,其特征在于,在步驟(2)之前,先對(duì)激光數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪聲處理。
7.一種巡檢機(jī)器人自動(dòng)充電方法,其特征在于,巡檢機(jī)器人通過定位導(dǎo)航自動(dòng)駛?cè)氤潆姺浚焕脵?quán)利要求1-6任一權(quán)利要求所述的巡檢機(jī)器人定位方法對(duì)巡檢機(jī)器人進(jìn)行定位;根據(jù)定位調(diào)整巡檢機(jī)器人位置和朝向,直到巡檢機(jī)器人定位在充電樁正前方處;巡檢機(jī)器人充電部件與充電樁接觸進(jìn)行充電。
8.如權(quán)利要求7所述的巡檢機(jī)器人自動(dòng)充電方法,其特征在于,如果充電過程出現(xiàn)充電狀態(tài)中斷,判斷巡檢機(jī)器人位姿是否發(fā)生變化,若是,退出充電樁并調(diào)整位姿后重新與充電樁接觸充電,否則直接進(jìn)行充電。