本申請實(shí)施例涉及機(jī)器人，尤其涉及一種識(shí)別基站的方法及清潔機(jī)器人。

背景技術(shù)：

1、清潔機(jī)器人配合基站可以自動(dòng)化地完成工作，這里，基站是配合清潔機(jī)器人自動(dòng)化地完成工作的電子設(shè)備。例如，基站能夠?yàn)榍鍧崣C(jī)器人提供停靠和充電服務(wù)，清潔機(jī)器人自主?？恐粱静⑴c基站上的充電接口進(jìn)行對(duì)接，以進(jìn)行充電。此外，基站除了能夠提供充電服務(wù)外，清潔機(jī)器人還可以回到基站進(jìn)行補(bǔ)水、排污、補(bǔ)清潔劑以及自清潔等，并在不工作時(shí)停靠于基站。

2、清潔機(jī)器人一般配置有激光雷達(dá)等設(shè)備，以掃描清潔機(jī)器人所在的環(huán)境，并基于激光掃描結(jié)果建立地圖。清潔機(jī)器人根據(jù)建立好的地圖進(jìn)行行走，完成相應(yīng)的清潔任務(wù)。清潔機(jī)器人在進(jìn)行回充時(shí)，需要識(shí)別定位出基站的位置，向基站的方向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)回充。

3、本申請發(fā)明人所知曉的一些方案中，清潔機(jī)器人根據(jù)掃描得到的激光點(diǎn)云，識(shí)別出基站。然而，容易受到環(huán)境中其它障礙物的影響，干擾基站對(duì)應(yīng)的點(diǎn)云，從而，導(dǎo)致難以識(shí)別定位出基站。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本申請一些實(shí)施例提供了一種識(shí)別基站的方法及清潔機(jī)器人，能夠準(zhǔn)確識(shí)別定位出基站，有利于后續(xù)清潔機(jī)器人回到基站。

2、第一方面，本申請一些實(shí)施例中提供了一種識(shí)別基站的方法，應(yīng)用于包括激光雷達(dá)的清潔機(jī)器人，基站中用于收容清潔機(jī)器人的?？壳痪哂袌A弧面，方法包括：

3、獲取由激光雷達(dá)掃描清潔機(jī)器人所在的當(dāng)前環(huán)境得到的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

4、從激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)中擬合識(shí)別出呈圓弧的點(diǎn)云，得到圓弧點(diǎn)云集合；

5、從圓弧點(diǎn)云集合中篩選出圓弧開口朝向清潔機(jī)器人的點(diǎn)云，得到潛在點(diǎn)云集合；

6、根據(jù)潛在點(diǎn)云集合中各個(gè)點(diǎn)云的形態(tài)特征，確定基站對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)云，以識(shí)別出基站。

7、在一些實(shí)施例中，前述從激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)中擬合識(shí)別出呈圓弧的點(diǎn)云，得到圓弧點(diǎn)云集合，包括：

8、對(duì)激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分組，得到第一點(diǎn)云集合，并對(duì)第一點(diǎn)云集合中各個(gè)點(diǎn)云進(jìn)行直線擬合，分割過濾掉第一點(diǎn)云集合中呈直線的點(diǎn)云，得到第二點(diǎn)云集合；

9、對(duì)第二點(diǎn)云集合中的各個(gè)點(diǎn)云進(jìn)行圓弧擬合，篩選出呈圓弧、半徑在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的點(diǎn)云，構(gòu)成圓弧點(diǎn)云集合。

10、在一些實(shí)施例中，前述對(duì)第二點(diǎn)云集合中的任意一個(gè)點(diǎn)云，采用以下方式進(jìn)行圓弧擬合，以篩選出呈圓弧、半徑在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的點(diǎn)云：

11、采用距離閾值將點(diǎn)云分割成多個(gè)弧段；

12、剔除位于點(diǎn)云端部的一弧段，進(jìn)行圓弧擬合，若擬合半徑與預(yù)設(shè)半徑之間的差的絕對(duì)值大于預(yù)設(shè)閾值，則繼續(xù)剔除位于點(diǎn)云端部的一弧段，直至擬合半徑與預(yù)設(shè)半徑之間的差的絕對(duì)值小于或等于預(yù)設(shè)閾值，獲得更新后的點(diǎn)云，將更新后的點(diǎn)云作為呈圓弧、半徑在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的點(diǎn)云。

13、在一些實(shí)施例中，前述剔除位于點(diǎn)云端部的一弧段，包括：

14、獲取分別位于點(diǎn)云兩端的第一弧段和第二弧段，采用點(diǎn)云中除第一弧段后的點(diǎn)擬合得到第一半徑，采用點(diǎn)云中除第二弧段后的點(diǎn)擬合得到第二半徑；

15、根據(jù)第一半徑和第二半徑，剔除第一弧段和第二弧段中的一個(gè)。

16、在一些實(shí)施例中，前述根據(jù)第一圓弧半徑和第二圓弧半徑，剔除第一弧段和第二弧段中的一個(gè)，包括：

17、確定第一半徑與預(yù)設(shè)半徑之間的第一半徑接近度，第二半徑與預(yù)設(shè)半徑之間的第二半徑接近度；

18、若第一半徑接近度大于或等于第二半徑接近度，則剔除第一弧段，否則剔除第二弧段。

19、在一些實(shí)施例中，前述從圓弧點(diǎn)云集合中篩選出圓弧開口朝向清潔機(jī)器人的點(diǎn)云，得到潛在點(diǎn)云集合，包括：

20、對(duì)于圓弧點(diǎn)云集合中的任意一個(gè)點(diǎn)云，取點(diǎn)云的任意一個(gè)激光點(diǎn)，獲取激光點(diǎn)指向點(diǎn)云的圓心的第一向量，獲取激光點(diǎn)指向清潔機(jī)器人的第二向量；

21、若第一向量和第二向量之間的夾角為銳角，確定點(diǎn)云為圓弧開口朝向清潔機(jī)器人的點(diǎn)云，并加入潛在點(diǎn)云集合。

22、在一些實(shí)施例中，前述根據(jù)潛在點(diǎn)云集合中各個(gè)點(diǎn)云的形態(tài)特征，確定基站對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)云，包括：

23、確定潛在點(diǎn)云集合中各個(gè)點(diǎn)云相對(duì)于預(yù)設(shè)圓弧的接近程度；

24、將接近程度最大的點(diǎn)云，確定為基站對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)云。

25、在一些實(shí)施例中，前述確定潛在點(diǎn)云集合中各個(gè)點(diǎn)云相對(duì)于預(yù)設(shè)圓弧的接近程度，包括：

26、對(duì)于潛在點(diǎn)云集合中的任意一個(gè)點(diǎn)云，確定其半徑與預(yù)設(shè)圓弧的半徑之間的半徑接近度，以及點(diǎn)云相對(duì)于其擬合圓弧的擬合度；

27、根據(jù)半徑接近度和擬合度確定點(diǎn)云相對(duì)于預(yù)設(shè)圓弧的接近程度。

28、第二方面，本申請一些實(shí)施例中提供了一種清潔機(jī)器人，包括：

29、激光雷達(dá)，

30、至少一個(gè)處理器，至少一個(gè)處理器與激光雷達(dá)通信連接；

31、與至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器；其中，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令,指令被至少一個(gè)處理器執(zhí)行,以使至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行如第一方面的識(shí)別基站的方法。

32、第三方面，本申請一些實(shí)施例中提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令用于使計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行第一方面的識(shí)別基站的方法。

33、本申請實(shí)施例的有益效果：區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本申請實(shí)施例提供的識(shí)別基站的方法，應(yīng)用于包括激光雷達(dá)的清潔機(jī)器人，該基站中用于收容清潔機(jī)器人的表面為圓弧面。該方法通過獲取由激光雷達(dá)掃描清潔機(jī)器人所在的當(dāng)前環(huán)境得到的激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)，從激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)中擬合識(shí)別出呈圓弧的點(diǎn)云，得到圓弧點(diǎn)云集合。從圓弧點(diǎn)云集合中篩選出圓弧朝向清潔機(jī)器人的點(diǎn)云，得到潛在點(diǎn)云集合。根據(jù)潛在點(diǎn)云集合中各個(gè)點(diǎn)云的形態(tài)特征，確定基站對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)云，以識(shí)別出基站。

34、在此實(shí)施例中，首先擬合識(shí)別出激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)中呈圓弧的點(diǎn)云，過濾掉呈其它形狀的點(diǎn)云，得到的圓弧點(diǎn)云集合中包括基站對(duì)應(yīng)的點(diǎn)云，還可能包括圓柱或球形等障礙物對(duì)應(yīng)的點(diǎn)云。因此，采用圓弧開口朝向進(jìn)行二次篩選，過濾出大部分圓弧開口背向清潔機(jī)器人的障礙物對(duì)應(yīng)的點(diǎn)云，使得得到的潛在點(diǎn)云集合具有更小的范圍，從中更容易準(zhǔn)確找到基站對(duì)應(yīng)的點(diǎn)云。因此，基于潛在點(diǎn)云集合中各個(gè)點(diǎn)云的形態(tài)特征(例如半徑或者光滑度等)，能夠準(zhǔn)確識(shí)別基站對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)云，從而，識(shí)別出基站。也即，通過圓弧擬合和圓弧開口朝向?qū)す恻c(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行二次過濾，能夠減少大部分障礙物點(diǎn)云的干擾，有利于準(zhǔn)確識(shí)別基站對(duì)應(yīng)的點(diǎn)云，從多次過濾縮限后的潛在點(diǎn)云集合中基于點(diǎn)云的形態(tài)特征，能夠準(zhǔn)確識(shí)別定位出基站，有利于后續(xù)清潔機(jī)器人回到基站。

技術(shù)特征：

1.一種識(shí)別基站的方法，應(yīng)用于包括激光雷達(dá)的清潔機(jī)器人，其特征在于，所述基站中用于收容所述清潔機(jī)器人的停靠腔具有圓弧面，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述從所述激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)中擬合識(shí)別出呈圓弧的點(diǎn)云，得到圓弧點(diǎn)云集合，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，對(duì)所述第二點(diǎn)云集合中的任意一個(gè)點(diǎn)云，采用以下方式進(jìn)行圓弧擬合，以篩選出呈圓弧、半徑在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的點(diǎn)云：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述剔除位于點(diǎn)云端部的一弧段，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一圓弧半徑和所述第二圓弧半徑，剔除所述第一弧段和所述第二弧段中的一個(gè)，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述從所述圓弧點(diǎn)云集合中篩選出圓弧開口朝向所述清潔機(jī)器人的點(diǎn)云，得到潛在點(diǎn)云集合，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述潛在點(diǎn)云集合中各個(gè)點(diǎn)云的形態(tài)特征，確定所述基站對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)云，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述確定所述潛在點(diǎn)云集合中各個(gè)點(diǎn)云相對(duì)于預(yù)設(shè)圓弧的接近程度，包括：

9.一種清潔機(jī)器人，其特征在于，包括：

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令用于使計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的識(shí)別基站的方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請實(shí)施例涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種識(shí)別基站的方法及清潔機(jī)器人，首先擬合識(shí)別出激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)中呈圓弧的點(diǎn)云，過濾掉呈其它形狀的點(diǎn)云，然后，采用圓弧開口朝向進(jìn)行二次篩選，過濾出大部分圓弧開口背向清潔機(jī)器人的障礙物對(duì)應(yīng)的點(diǎn)云，使得潛在點(diǎn)云集合具有更小的范圍，從中更容易準(zhǔn)確找到基站對(duì)應(yīng)的點(diǎn)云。基于潛在點(diǎn)云集合中各個(gè)點(diǎn)云的形態(tài)特征，能夠準(zhǔn)確識(shí)別基站對(duì)應(yīng)的目標(biāo)點(diǎn)云，識(shí)別出基站。也即，通過圓弧擬合和圓弧開口朝向?qū)す恻c(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行二次過濾，能夠減少障礙物點(diǎn)云的干擾，有利于準(zhǔn)確識(shí)別基站對(duì)應(yīng)的點(diǎn)云，從多次過濾縮限后的潛在點(diǎn)云集合中基于點(diǎn)云的形態(tài)特征，能夠準(zhǔn)確識(shí)別定位出基站，有利于后續(xù)清潔機(jī)器人回到基站。

技術(shù)研發(fā)人員：吳興偉,張少華,任娟娟,葉力榮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳銀星智能集團(tuán)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2