具有自動返回充電功能的機(jī)器人、系統(tǒng)及對應(yīng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及人工智能領(lǐng)域，更具體地說，涉及具有自動返回充電功能的機(jī)器人、系統(tǒng)及對應(yīng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前的各種需要充電的機(jī)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(jī)頂部的接收器接收到信號，最終找到“回家”的路；在清掃機(jī)器人領(lǐng)域主要是利用3種定位技術(shù):紅外線定位、藍(lán)牙定位、雷達(dá)定位；目前市面上70%左右的機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(yīng)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(jī)器人吸塵器是采用這種原理。
[0005]還有一種就是藍(lán)牙技術(shù)了，藍(lán)牙通過測量型號的強度來定位，它的功率比較低，通過藍(lán)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(jī)電路中，采用這種技術(shù)，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(shù)問題在于，提供一種具有自動返回充電功能的機(jī)器人、系統(tǒng)及對應(yīng)方法，基于對預(yù)設(shè)標(biāo)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(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種具有自動返回充電功能的機(jī)器人，包括機(jī)器人主機(jī)，所述機(jī)器人主機(jī)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(shè)置在所述機(jī)器人主機(jī)上，用于拍攝與外部充電基座配套設(shè)置的預(yù)設(shè)標(biāo)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(yù)設(shè)標(biāo)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(jìn)而控制所述機(jī)器人主機(jī)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(jìn)行分析后根據(jù)所拍攝的預(yù)設(shè)標(biāo)識的長寬畸變確定所述機(jī)器人主機(jī)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(jī)器人主機(jī)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(jī)器人主機(jī)向所述充電基座靠近。
[0013]優(yōu)選地，所述攝像頭內(nèi)設(shè)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(yù)存的充電基座相關(guān)場景信息匹配，當(dāng)所述拍攝信息與預(yù)存的充電基座相關(guān)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(yù)設(shè)標(biāo)識在所拍攝畫面中的面積，并根據(jù)所拍攝的預(yù)設(shè)標(biāo)識在所拍攝畫面中的面積計算所述機(jī)器人主機(jī)與所述充電基座的距離，當(dāng)所述距離達(dá)到預(yù)設(shè)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(jī)器人，所述充電基座上設(shè)置有預(yù)設(shè)標(biāo)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(shè)置的預(yù)設(shè)標(biāo)識；
[0021]S200、根據(jù)所拍攝的預(yù)設(shè)標(biāo)識確定所述充電基座的方向及距離，控制機(jī)器人主機(jī)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(yù)設(shè)標(biāo)識的長寬畸變確定所述機(jī)器人主機(jī)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(jī)器人主機(jī)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(dāng)所述長寬畸變最小時，計算所拍攝的預(yù)設(shè)標(biāo)識在所拍攝畫面中的面積，并根據(jù)所拍攝的預(yù)設(shè)標(biāo)識在所拍攝畫面中的面積計算所述機(jī)器人主機(jī)與所述充電基座的距離；
[0027]S202、當(dāng)所述機(jī)器人主機(jī)與所述充電基座的距離達(dá)到預(yù)設(shè)的距離時，將所述拍攝信息與預(yù)存的充電基座相關(guān)場景信息匹配，當(dāng)所述拍攝信息與預(yù)存的充電基座相關(guān)場景信息擬合時，控制所述機(jī)器人主機(jī)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(shè)置的預(yù)設(shè)標(biāo)識，處理器根據(jù)所拍攝的預(yù)設(shè)標(biāo)識確定所述充電基座的方向及距離，控制所述機(jī)器人主機(jī)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(yù)設(shè)標(biāo)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(jìn)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(jī)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(jī)器人第一實施例中，具有自動返回充電功能的機(jī)器人包括機(jī)器人主機(jī)100、攝像頭200、處理器300。
[0035]機(jī)器人主機(jī)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(shè)置在機(jī)器人主機(jī)100上，用于拍攝與外部充電基座配套設(shè)置的預(yù)設(shè)標(biāo)識，充電基座可與充電單元配合實現(xiàn)充電功能。這里預(yù)設(shè)標(biāo)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(biāo)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(yù)設(shè)標(biāo)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(jìn)而控制機(jī)器人主機(jī)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(jìn)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(jìn)行分析后根據(jù)所拍攝的預(yù)設(shè)標(biāo)識的長寬畸變確定機(jī)器人主機(jī)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(yù)設(shè)標(biāo)識的長寬畸變最小時將拍攝信息輸出。其中，在所拍攝的預(yù)設(shè)標(biāo)識的長寬畸變最小時，視為機(jī)器人主機(jī)100正對充電基座。
[0040]控制模塊320與圖形分析處理模塊、機(jī)器人主機(jī)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(jī)器人主機(jī)100向充電基座靠近。
[0041]進(jìn)一步地，攝像頭200內(nèi)設(shè)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(dāng)機(jī)器人主機(jī)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(jī)器人主機(jī)100向充電基座靠近，當(dāng)機(jī)器人主機(jī)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(yù)設(shè)標(biāo)識，處理器300又可以自動控制機(jī)器人主機(jī)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(jī)器人機(jī)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(jī)器人控制機(jī)器人向充電基座靠近。在實際應(yīng)用中，用戶可通過手機(jī)、電腦等終端遠(yuǎn)程高清可視化對機(jī)器人控制。
[0042]進(jìn)一步地，通信模塊400為WIFI模塊。
[0043]進(jìn)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(yù)存的充電基座相關(guān)場景信息匹配，當(dāng)拍攝信息與預(yù)存的充電基座相關(guān)場景信息擬