一种充电对接方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本公开涉及自动控制技术领域，具体而言，涉及一种充电对接方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.目前，自动对接充电方案都是基于超声波和红外线的自动对接方案，即，在机器人上安装超声波接收模块或者红外线接收模块，充电桩上安装超声波发射模块或者红外线发射模块。机器人依靠接收充电桩端发射的经过编码的超声波信号或者红外信号，判断当前相对充电桩的位置，进而调整机器人位姿缓慢接近充电桩，直至机器人刷块与充电桩电极接触成功充电。
3.但是，现有的自动对接充电方案易受机械结构影响。例如超声波方案虽然能够测距，但是精度有限，而红外线方案不能测距，不能直接测量机器人相对充电桩中轴线的偏移量，从而往往造成对接时的角度偏差，存在对接精度较差的问题。同时，现有的自动对接充电方案要求机器人初始对接距离不能大于1.5米，偏移量不大于15cm，导致了使用场景有限，特别是运动方式不灵活的非差速驱动的机器人不适用。


技术实现要素：

4.本公开实施例至少提供一种充电对接方法、装置、电子设备及存储介质，可以提升机器人充电对接精度，并且适应多种充电环境。
5.本公开实施例提供了一种充电对接方法，所述方法包括：
6.确定目标机器人相对于充电桩的初始位姿信息；
7.获取所述目标机器人的初始运动控制参数，并根据所述初始运动控制参数和所述初始位姿信息，确定所述目标机器人移动后的预测位姿信息；
8.在所述目标机器人移动后，基于多种预设的不同定位参照物，确定所述目标机器人相对于所述充电桩的测量位姿信息；
9.将所述测量位姿信息与所述预测位姿信息输入至预设的卡尔曼滤波器，确定所述目标机器人移动后的实际位姿信息；
10.确定所述实际位姿信息与预设目标充电位姿之间的位姿偏差，根据所述位姿偏差确定所述目标机器人对应的目标运动控制参数；
11.根据所述目标运动控制参数控制所述目标机器人移动，直至与所述充电桩对接。
12.一种可选的实施方式中，所述预设的定位参照物包括：两个定位二维码，所述定位二维码设置于所述充电桩上方，基于以下方法确定所述测量位姿信息：
13.确定所述定位二维码与所述目标机器人之间的水平距离，以及两个所述定位二维码之间的间距；
14.根据所述水平距离以及所述间距确定所述目标机器人与所述充电桩之间的角度偏差；
15.确定所述定位二维码与所述目标机器人之间的垂直距离以及所述定位二维码与所述充电桩之间的初始位置偏移量；
16.测量所述目标机器人与所述定位二维码之间的第一位置偏移量；
17.根据所述第一位置偏移量、所述初始位置偏移量以及所述垂直距离，确定所述目标机器人与所述充电桩之间的第二位置偏移量；将所述角度偏差以及所述第二位置偏移量确定为所述测量位姿信息。
18.一种可选的实施方式中，所述在所述目标机器人移动后，基于多种预设的不同定位参照物，确定所述目标机器人相对于所述充电桩的测量位姿信息，具体包括：
19.通过控制设置于所述目标机器人上的多种测量传感器中的至少一种，测量所述目标机器人相对于每种所述定位参照物的测量位置偏移量与测量角度偏差量，其中，每种所述测量传感器用于测量对应的所述定位参照物；
20.将所述测量位置偏移量与所述测量角度偏差量换算为所述目标机器人相对于所述充电桩的目标位置偏移量与目标角度偏移量；
21.根据所述目标位置偏移量与所述目标角度偏移量，确定所述测量位姿信息。
22.一种可选的实施方式中，所述确定所述实际位姿信息与预设目标充电位姿之间的位姿偏差，根据所述位姿偏差确定所述目标机器人对应的目标运动控制参数具体包括：
23.在所述目标机器人的移动过程中不断更新所述位姿偏差，并确定所述目标机器人对应的累积位姿偏差以及位姿偏差变化值；
24.根据所述位姿偏差、累积位姿偏差、位姿偏差变化值以及预设的比例参数、积分参数、微分参数，确定所述目标机器人对应的角速度控制参数；
25.为所述目标机器人配置小于预设安全线速度阈值的线速度控制参数；
26.将所述角速度控制参数与所述线速度控制参数作为所述目标运动控制参数。
27.一种可选的实施方式中，所述确定目标机器人相对于充电桩的初始位姿信息，具体包括：
28.在充电环境内的地图坐标系下，确定所述目标机器人对应的地图坐标位姿信息；
29.将所述地图坐标位姿信息转换至以所述充电桩为原点的坐标系下，确定所述初始位姿信息。
30.一种可选的实施方式中，在所述确定所述实际位姿信息与预设目标充电位姿之间的位姿偏差之后，所述方法还包括：
31.确定所述位姿偏差是否大于预设的偏差阈值；
32.若大于，则控制所述目标机器人返回初始位置，重复所述确定目标机器人相对于充电桩的初始位姿信息的步骤，并初始化所述卡尔曼滤波器，直至所述位姿偏差小于所述偏差阈值。
33.本公开实施例还提供一种充电对接装置，所述装置包括：
34.初始位姿确定模块，用于确定目标机器人相对于充电桩的初始位姿信息；
35.位姿预测模块，用于获取所述目标机器人的初始运动控制参数，并根据所述初始运动控制参数和所述初始位姿信息，确定所述目标机器人移动后的预测位姿信息；
36.位姿测量模块，用于在所述目标机器人移动后，基于多种预设的不同定位参照物，确定所述目标机器人相对于所述充电桩的测量位姿信息；
37.位姿更新模块，用于将所述测量位姿信息与所述预测位姿信息输入至预设的卡尔曼滤波器，确定所述目标机器人移动后的实际位姿信息；
38.运动控制参数确定模块，用于确定所述实际位姿信息与预设目标充电位姿之间的位姿偏差，根据所述位姿偏差确定所述目标机器人对应的目标运动控制参数；
39.运动控制模块，用于根据所述目标运动控制参数控制所述目标机器人移动，直至与所述充电桩对接。
40.一种可选的实施方式中，所述预设的定位参照物包括：两个定位二维码，所述定位二维码设置于所述充电桩上方，所述位姿测量模块具体用于：
41.确定所述定位二维码与所述目标机器人之间的水平距离，以及两个所述定位二维码之间的间距；
42.根据所述水平距离以及所述间距确定所述目标机器人与所述充电桩之间的角度偏差；
43.确定所述定位二维码与所述目标机器人之间的垂直距离以及所述定位二维码与所述充电桩之间的初始位置偏移量；
44.测量所述目标机器人与所述定位二维码之间的第一位置偏移量；
45.根据所述第一位置偏移量、所述初始位置偏移量以及所述垂直距离，确定所述目标机器人与所述充电桩之间的第二位置偏移量；将所述角度偏差以及所述第二位置偏移量确定为所述测量位姿信息。
46.一种可选的实施方式中，所述位姿测量模块具体用于：
47.通过控制设置于所述目标机器人上的多种测量传感器中的至少一种，测量所述目标机器人相对于每种所述定位参照物的测量位置偏移量与测量角度偏差量，其中，每种所述测量传感器用于测量对应的所述定位参照物；
48.将所述测量位置偏移量与所述测量角度偏差量换算为所述目标机器人相对于所述充电桩的目标位置偏移量与目标角度偏移量；
49.根据所述目标位置偏移量与所述目标角度偏移量，确定所述测量位姿信息。
50.一种可选的实施方式中，所述运动控制参数确定模块具体用于：
51.在所述目标机器人的移动过程中不断更新所述位姿偏差，并确定所述目标机器人对应的累积位姿偏差以及位姿偏差变化值；
52.根据所述位姿偏差、累积位姿偏差、位姿偏差变化值以及预设的比例参数、积分参数、微分参数，确定所述目标机器人对应的角速度控制参数；
53.为所述目标机器人配置小于预设安全线速度阈值的线速度控制参数；
54.将所述角速度控制参数与所述线速度控制参数作为所述目标运动控制参数。
55.一种可选的实施方式中，所述初始位姿确定模块具体用于：
56.在充电环境内的地图坐标系下，确定所述目标机器人对应的地图坐标位姿信息；
57.将所述地图坐标位姿信息转换至以所述充电桩为原点的坐标系下，确定所述初始位姿信息。
58.一种可选的实施方式中，所述装置还包括纠偏模块，所述纠偏模块用于：
59.确定所述位姿偏差是否大于预设的偏差阈值；
60.若大于，则控制所述目标机器人返回初始位置，重复所述确定目标机器人相对于
充电桩的初始位姿信息的步骤，并初始化所述卡尔曼滤波器，直至所述位姿偏差小于所述偏差阈值。
61.本公开实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行上述充电对接方法，或上述充电对接方法中任一种可能的实施方式中的步骤。
62.本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述充电对接方法，或上述充电对接方法中任一种可能的实施方式中的步骤。
63.本公开实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序、指令被处理器执行时实现上述充电对接方法，或上述充电对接方法中任一种可能的实施方式中的步骤。
64.本公开实施例提供的一种充电对接方法、装置、电子设备及存储介质，通过确定目标机器人相对于充电桩的初始位姿信息；获取目标机器人的初始运动控制参数，并根据初始运动控制参数和初始位姿信息，确定目标机器人移动后的预测位姿信息；在目标机器人移动后，基于多种预设的不同定位参照物，确定目标机器人相对于充电桩的测量位姿信息；将测量位姿信息与预测位姿信息输入至预设的卡尔曼滤波器，确定目标机器人移动后的实际位姿信息；确定实际位姿信息与预设目标充电位姿之间的位姿偏差，根据位姿偏差确定目标机器人对应的目标运动控制参数；根据目标运动控制参数控制目标机器人移动，直至与充电桩对接。可以提升机器人充电对接精度，并且适应多种充电环境。
65.为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
66.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，此处的附图被并入说明书中并构成本说明书中的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
67.图1示出了本公开实施例所提供的一种充电对接方法的流程图；
68.图2示出了本公开实施例所提供的另一种充电对接方法的流程图；
69.图3示出了本公开实施例所提供的一种充电对接装置的示意图；
70.图4示出了本公开实施例所提供的一种电子设备的示意图。
具体实施方式
71.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本公开的
实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
72.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
73.本文中术语“和/或”，仅仅是描述一种关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括a、b、c中的至少一种，可以表示包括从a、b和c构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
74.经研究发现，现有的自动对接充电方案易受机械结构影响。例如超声波方案虽然能够测距，但是精度有限，而红外线方案不能测距，不能直接测量机器人相对充电桩中轴线的偏移量，从而往往造成对接时的角度偏差，存在对接精度较差的问题。同时，现有的自动对接充电方案要求机器人初始对接距离不能大于1.5米，偏移量不大于15cm，导致了使用场景有限，特别是运动方式不灵活的非差速驱动的机器人不适用。
75.基于上述研究，本公开提供了一种充电对接方法、装置、电子设备及存储介质，通过确定目标机器人相对于充电桩的初始位姿信息；获取目标机器人的初始运动控制参数，并根据初始运动控制参数和初始位姿信息，确定目标机器人移动后的预测位姿信息；在目标机器人移动后，基于多种预设的不同定位参照物，确定目标机器人相对于充电桩的测量位姿信息；将测量位姿信息与预测位姿信息输入至预设的卡尔曼滤波器，确定目标机器人移动后的实际位姿信息；确定实际位姿信息与预设目标充电位姿之间的位姿偏差，根据位姿偏差确定目标机器人对应的目标运动控制参数；根据目标运动控制参数控制目标机器人移动，直至与充电桩对接。可以提升机器人充电对接精度，并且适应多种充电环境。
76.为便于对本实施例进行理解，首先对本公开实施例所公开的一种充电对接方法进行详细介绍，本公开实施例所提供的充电对接方法的执行主体一般为具有一定计算能力的计算机设备，该计算机设备例如包括：终端设备或服务器或其它处理设备，终端设备可以为用户设备(user equipment，ue)、移动设备、用户终端、终端、蜂窝电话、无绳电话、个人数字助理(personal digital assistant，pda)、手持设备、计算设备、车载设备、可穿戴设备等。在一些可能的实现方式中，该充电对接方法可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现。
77.参见图1所示，为本公开实施例提供的一种充电对接方法的流程图，所述方法包括步骤s101～s106，其中：
78.s101、确定目标机器人相对于充电桩的初始位姿信息。
79.在具体实施中，目标机器人上设置有用于与充电桩对接的刷块，通过刷块与充电桩上的充电电极对接以实现目标机器人的充电，在对接过程中，首先需要确定待充电的目标机器人在充电环境内，相对于充电桩的初始位姿信息。
80.这里，位姿信息包括横向位置偏移量、纵向位置偏移量以及角度偏差三个维度，初始位姿信息即为目标机器人在初始位置处的位姿信息。
81.作为一种可能的实施方式，可以基于以下方法确定初始位姿信息：在充电环境内的地图坐标系下，确定所述目标机器人对应的地图坐标位姿信息；将所述地图坐标位姿信
息转换至以所述充电桩为原点的坐标系下，确定所述初始位姿信息。
82.具体的，可以采用即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping，slam)技术，通过设置在目标机器人上的激光雷达，完成充电环境内的地图构建，并在地图坐标系下针对目标机器人进行定位，以确定目标机器人在地图坐标系下对应的地图坐标位姿信息，之后，确定充电桩在地图坐标系下对应的位姿信息，根据充电桩在地图坐标系下对应的位姿信息以及目标机器人在地图坐标系下对应的地图坐标位姿信息，将地图坐标位姿信息转换至以充电桩为原点的坐标系下，确定初始位姿信息。
83.可选的，可以基于以下公式确定初始位姿信息：
[0084][0085]
其中，x
init
代表初始位姿信息；x
robot
代表目标机器人在地图坐标系下对应的地图坐标位姿信息；x
stationt
代表充电桩在地图坐标系下对应的位姿信息。
[0086]
s102、获取所述目标机器人的初始运动控制参数，并根据所述初始运动控制参数和所述初始位姿信息，确定所述目标机器人移动后的预测位姿信息。
[0087]
在具体实施中，从目标机器人的控制编码器中，读取目标机器人对应的初始运动控制参数，并根据该初始运动控制参数，计算目标机器人在一段时间后的行驶方向与行驶距离，进而根据初始位姿信息，预测目标机器人在在预设时间内移动后的预测位姿信息。
[0088]
需要说明的是，运动控制参数可以包括目标机器人的线速度控制信号以及角速度控制信号，此线速度控制信号以及角速度控制信号作用于目标机器人的底盘，用于控制目标机器人的移动方向与移动速度。
[0089]
作为一种可能的实施方式，可以基于以下公式确定预测位姿信息：
[0090][0091]
p
t
＝fp
t-1ft
+q
[0092]
其中，代表预测位姿信息；代表初始位姿信息；u
t
代表初始运动控制参数；p
t
代表误差协方差矩阵；f代表状态转移矩阵；q代表噪声矩阵；t代表采样时刻；f
t
代表状态转移矩阵的转置。
[0093]
需要说明的是，在整个充电对接的过程中，需要根据采样周期不断更新预测位姿信息，在上述公式中，在初始状态即充电对接过程刚开始时，代表初始位姿信息，在目标机器人移动的过程中，也可以代表预测时刻t的前一时刻目标机器人对应的位姿信息，即确定t时刻的预测位姿信息需要根据t-1时刻目标机器人对应的位姿信息来确定。同时，式中误差协方差矩阵、状态转移矩阵以及噪声矩阵需要根据目标机器人的实际位姿情况与移动状态进行设置，在此不做具体限制。
[0094]
s103、在所述目标机器人移动后，基于多种预设的不同定位参照物，确定所述目标机器人相对于所述充电桩的测量位姿信息。
[0095]
在具体实施中，在确定出目标机器人对应的预测位姿信息之后，由于该预测位姿信息仅仅是基于理论公式推导出的位姿情况，其与实际情况之间有所差异，因此还需要在目标机器人移动后针对移动后的位姿信息进行实际测量，以确定目标机器人相对于充电桩的测量位姿信息。
[0096]
具体的，可以通过控制设置于所述目标机器人上的多种测量传感器中的至少一种，测量所述目标机器人相对于每种所述定位参照物的测量位置偏移量与测量角度偏差量，其中，每种所述测量传感器用于测量对应的所述定位参照物；将所述测量位置偏移量与所述测量角度偏差量换算为所述目标机器人相对于所述充电桩的目标位置偏移量与目标角度偏移量；根据所述目标位置偏移量与所述目标角度偏移量，确定所述测量位姿信息。
[0097]
这里，目标机器人上预先设置有多种不同的测量传感器，每种测量传感器用于测量对应的与的定位参照物，以确定目标机器人相对于该定位参照物的横向偏移量和纵向偏移量，即测量位置偏移量，以及角度偏差，即测量角度偏差量。
[0098]
进一步的，根据定位参照物与充电桩之间的初始位置偏移量以及初始角度偏差量，基于充电桩、定位参照物以及目标机器人三者之间的几何关系，将目标机器人相对于定位参照物的测量位置偏移量以及测量角度偏差量换算为目标机器人相对于充电桩的目标位置偏移量与目标角度偏移量，之后基于目标位置偏移量与目标角度偏移量即确定测量位姿信息。
[0099]
作为一种可能的实施方式，定位参照物可以包括定位二维码、带有停车点标识的垂直标记线以及在室内充电情况下与充电桩朝向垂直的房间墙壁。其中，定位二维码设置在充电桩的上方，并与充电桩处于同一垂直平面内；带有停车点标识的垂直标记线设置在充电桩前方的地面上，并与充电桩所在平面垂直。相对应的，目标机器人上设置的测量传感器可以包括：摄像机云台、激光雷达以及深度相机，其中，摄像机云台用于针对定位二维码进行扫描测量；深度相机用于针对带有停车点标识的垂直标记线进行扫描测量；激光雷达用于针对房间墙壁进行扫描测量。
[0100]
需要说明的是，测量传感器可以各自单独工作，也可以根据充电环境组合进行工作，这样，若现场环境对某一种测量传感器的观测方式不友好，可以自适应到其他测量传感器进行测量，不影响系统正常工作，并且各个测量传感器之间的协通工作也可以相互弥补自身的测量缺陷，以提升测量精度。
[0101]
作为一种可能的实施方式，可以采用预设的观测模型确定测量位姿信息，观测模型可以根据以下公式构建：
[0102]zt
＝hf(x
t
)
[0103]
其中，z
t
代表测量位姿信息；h代表增益矩阵；f(x
t
)代表由目标位置偏移量与目标角度偏移量构成的向量；t代表时刻。增益矩阵可以根据实际需要进行设置，在此不做具体限制。
[0104]
进一步的，作为另一种可能的实施方式，定位参照物可以为：两个定位二维码，定位二维码设置于充电桩上方，可以基于以下方法确定测量位姿信息：
[0105]
s1031、确定所述定位二维码与所述目标机器人之间的水平距离，以及两个所述定位二维码之间的间距。
[0106]
s1032、根据所述水平距离以及所述间距确定所述目标机器人与所述充电桩之间的角度偏差。
[0107]
s1033、确定所述定位二维码与所述目标机器人之间的垂直距离以及所述定位二维码与所述充电桩之间的初始位置偏移量。
[0108]
s1034、测量所述目标机器人与所述定位二维码之间的第一位置偏移量。
[0109]
s1035、根据所述第一位置偏移量、所述初始位置偏移量以及所述垂直距离，确定所述目标机器人与所述充电桩之间的第二位置偏移量；将所述角度偏差以及所述第二位置偏移量确定为所述测量位姿信息。
[0110]
在具体实施中，确定测量位姿信息的观测模型可以表示为：
[0111][0112][0113]
其中，代表定位参照物为定位二维码时的测量位姿信息，z
l
代表定位二维码与目标机器人之间的垂直距离；x
l
代表第一位置偏移量；offset代表定位二维码与充电桩之间的初始位置偏移量；ld代表定位二维码之间的间距；z
l1
、z
l2
分别代表定位二维码与目标机器人之间的水平距离；代表角度偏差；由z
l
、x
l-offset构成第二位置偏移量。
[0114]
s104、将所述测量位姿信息与所述预测位姿信息输入至预设的卡尔曼滤波器，确定所述目标机器人移动后的实际位姿信息。
[0115]
在具体实施中，由于测量传感器在目标机器人上的位置不同，并且测量传感器存在自身误差以及充电环境等因素的影响，所测得的测量位姿信息与实际情况仍然有差异，因此，通过测量位姿信息与预测位姿信息这两个变量，经由预设的卡尔曼滤波器进行处理，以确定目标机器人的实际位姿信息。
[0116]
这里，卡尔曼滤波器需要在目标机器人的移动过程中，将测量位姿信息与预测位姿信息进行融合后得到接近目标机器人实际位姿情况的中间位姿信息，并将中间位姿信息作为预测位姿信息继续下一个确定测量位姿信息的过程，如此往复，得到的最终结果即为十分接近目标机器人实际位姿情况的实际位姿信息。
[0117]
作为一种可能的实施方式，可以基于以下公式组确定实际位姿信息：
[0118][0119]
p
′
＝p-k
′
hp
[0120]k′
＝ph
t
(hph
t
+r)-1
[0121]
其中，代表实际位姿信息；代表预测位姿信息；z
t
代表实际位姿信息；h代表增益矩阵；r代表观测噪声；p
′
代表误差协方差矩阵；k
′
代表卡尔曼增益系数；p代表先验误差协方差矩阵。观测噪声为根据测量传感器自身误差以及充电环境影响因素确定的已知量；误差协方差矩阵、先验误差协方差矩阵以及卡尔曼增益系数需要根据目标机器人的实际位姿情况与移动状态进行设置，在此不做具体限制。
[0122]
s105、确定所述实际位姿信息与预设目标充电位姿之间的位姿偏差，根据所述位姿偏差确定所述目标机器人对应的目标运动控制参数。
[0123]
在具体实施中，从卡尔曼滤波器中获取实际位姿信息，并计算实际位姿信息与预设目标充电位姿之间的位姿偏差，其中，预设目标充电位姿为目标机器人与充电桩对接成功后的位姿信息，之后根据位姿偏差确定所述目标机器人对应的目标运动控制参数。
[0124]
具体的，可以基于以下方法确定目标运动控制参数：根据所述位姿偏差、累积位姿
偏差、位姿偏差变化值以及预设的比例参数、积分参数、微分参数，确定所述目标机器人对应的角速度控制参数；为所述目标机器人配置小于预设安全线速度阈值的线速度控制参数；将所述角速度控制参数与所述线速度控制参数作为所述目标运动控制参数。
[0125]
其中，比例参数、积分参数、微分参数可以根据实际需要进行设置，在此不做具体限制。
[0126]
作为一种可能的实施方式，可以基于以下公式确定角速度控制参数：
[0127]
w＝k
p
*error+ki*intergral+kd*derivative
[0128]
其中，w代表角速度控制参数；k
p
代表积分参数；ki代表比例参数；kd代表微分参数；error代表位姿偏差；intergral代表累积位姿偏差；derivative代表t时刻与t-1时刻之间的位姿偏差变化值。
[0129]
这里，比例参数用于快速调节偏差，积分参数用来把累计的误差加到原有系统上以抵消系统造成的静差，微分参数可实现根据偏差信号的变化趋势来进行超前调节。
[0130]
s106、根据所述目标运动控制参数控制所述目标机器人移动，直至与所述充电桩对接。
[0131]
在具体实施中，将目标运动控制参数作用于目标机器人的底盘，控制目标机器人根据目标运动控制参数中的线速度控制参数与角速度控制参数进行移动，直至目标机器人与充电桩对接成功。
[0132]
作为一种可能的实施方式，目标机器人用于与充电桩对接的刷块上设置有压力开关，当压力开关触发时，确定目标机器人与充电桩对接成功。
[0133]
这样，根据目标运动控制参数控制目标机器人移动，可以在对接过程中逐渐减少目标机器人与充电桩之间的位姿偏差。
[0134]
本公开实施例提供的一种充电对接方法，通过确定目标机器人相对于充电桩的初始位姿信息；获取目标机器人的初始运动控制参数，并根据初始运动控制参数和初始位姿信息，确定目标机器人移动后的预测位姿信息；在目标机器人移动后，基于多种预设的不同定位参照物，确定目标机器人相对于充电桩的测量位姿信息；将测量位姿信息与预测位姿信息输入至预设的卡尔曼滤波器，确定目标机器人移动后的实际位姿信息；确定实际位姿信息与预设目标充电位姿之间的位姿偏差，根据位姿偏差确定目标机器人对应的目标运动控制参数；根据目标运动控制参数控制目标机器人移动，直至与充电桩对接。可以提升机器人充电对接精度，并且适应多种充电环境。
[0135]
参见图2所示，为本公开实施例提供的另一种充电对接方法的流程图，所述方法包括步骤s201～s207，其中：
[0136]
s201、确定目标机器人相对于充电桩的初始位姿信息。
[0137]
s202、获取所述目标机器人的初始运动控制参数，并根据所述初始运动控制参数和所述初始位姿信息，确定所述目标机器人移动后的预测位姿信息。
[0138]
s203、在所述目标机器人移动后，基于多种预设的不同定位参照物，确定所述目标机器人相对于所述充电桩的测量位姿信息。
[0139]
s204、将所述测量位姿信息与所述预测位姿信息输入至预设的卡尔曼滤波器，确定所述目标机器人移动后的实际位姿信息。
[0140]
s205、确定所述实际位姿信息与预设目标充电位姿之间的位姿偏差，根据所述位
姿偏差确定所述目标机器人对应的目标运动控制参数。
[0141]
这里，步骤s201-步骤s205与步骤s101-步骤s105实质相同，具有相同的实施方式并且可以达到相同的技术效果，在此不再赘述。
[0142]
s206、确定所述位姿偏差是否大于预设的偏差阈值；若大于，则控制所述目标机器人返回初始位置，重复所述确定目标机器人相对于充电桩的初始位姿信息的步骤，并初始化所述卡尔曼滤波器，直至所述位姿偏差小于所述偏差阈值。
[0143]
在具体实施中，当检测到目标机器人相对充电桩的位姿偏差过大时，会自动进入纠偏流程并重新初始化卡尔曼滤波器重新开始充电对接流程。
[0144]
s207、根据所述目标运动控制参数控制所述目标机器人移动，直至与所述充电桩对接。
[0145]
这里，步骤s207与步骤s106实质相同，具有相同的实施方式并且可以达到相同的技术效果，在此不再赘述。
[0146]
本公开实施例提供的一种充电对接方法，通过确定目标机器人相对于充电桩的初始位姿信息；获取目标机器人的初始运动控制参数，并根据初始运动控制参数和初始位姿信息，确定目标机器人移动后的预测位姿信息；在目标机器人移动后，基于多种预设的不同定位参照物，确定目标机器人相对于充电桩的测量位姿信息；将测量位姿信息与预测位姿信息输入至预设的卡尔曼滤波器，确定目标机器人移动后的实际位姿信息；确定实际位姿信息与预设目标充电位姿之间的位姿偏差，根据位姿偏差确定目标机器人对应的目标运动控制参数；根据目标运动控制参数控制目标机器人移动，直至与充电桩对接。可以提升机器人充电对接精度，并且适应多种充电环境。本领域技术人员可以理解，在具体实施方式的上述方法中，各步骤的撰写顺序并不意味着严格的执行顺序而对实施过程构成任何限定，各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。
[0147]
基于同一发明构思，本公开实施例中还提供了与充电对接方法对应的充电对接装置，由于本公开实施例中的装置解决问题的原理与本公开实施例上述充电对接方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
[0148]
请参阅图3，图3为本公开实施例提供的一种充电对接装置的示意图之。如图3中所示，本公开实施例提供的充电对接装置300包括：
[0149]
初始位姿确定模块310，用于确定目标机器人相对于充电桩的初始位姿信息。
[0150]
位姿预测模块320，用于获取所述目标机器人的初始运动控制参数，并根据所述初始运动控制参数和所述初始位姿信息，确定所述目标机器人移动后的预测位姿信息。
[0151]
位姿测量模块330，用于在所述目标机器人移动后，基于多种预设的不同定位参照物，确定所述目标机器人相对于所述充电桩的测量位姿信息。
[0152]
位姿更新模块340，用于将所述测量位姿信息与所述预测位姿信息输入至预设的卡尔曼滤波器，确定所述目标机器人移动后的实际位姿信息。
[0153]
运动控制参数确定模块350，用于确定所述实际位姿信息与预设目标充电位姿之间的位姿偏差，根据所述位姿偏差确定所述目标机器人对应的目标运动控制参数。
[0154]
运动控制模块360，用于根据所述目标运动控制参数控制所述目标机器人移动，直至与所述充电桩对接。
[0155]
关于装置中的各模块的处理流程、以及各模块之间的交互流程的描述可以参照上
述方法实施例中的相关说明，这里不再详述。
[0156]
一种可选的实施方式中，所述预设的定位参照物包括：两个定位二维码，所述定位二维码设置于所述充电桩上方，所述位姿测量模块330具体用于：
[0157]
确定所述定位二维码与所述目标机器人之间的水平距离，以及两个所述定位二维码之间的间距；
[0158]
根据所述水平距离以及所述间距确定所述目标机器人与所述充电桩之间的角度偏差；
[0159]
确定所述定位二维码与所述目标机器人之间的垂直距离以及所述定位二维码与所述充电桩之间的初始位置偏移量；
[0160]
测量所述目标机器人与所述定位二维码之间的第一位置偏移量；
[0161]
根据所述第一位置偏移量、所述初始位置偏移量以及所述垂直距离，确定所述目标机器人与所述充电桩之间的第二位置偏移量；将所述角度偏差以及所述第二位置偏移量确定为所述测量位姿信息。
[0162]
一种可选的实施方式中，所述位姿测量模块330具体用于：
[0163]
通过控制设置于所述目标机器人上的多种测量传感器中的至少一种，测量所述目标机器人相对于每种所述定位参照物的测量位置偏移量与测量角度偏差量，其中，每种所述测量传感器用于测量对应的所述定位参照物；
[0164]
将所述测量位置偏移量与所述测量角度偏差量换算为所述目标机器人相对于所述充电桩的目标位置偏移量与目标角度偏移量；
[0165]
根据所述目标位置偏移量与所述目标角度偏移量，确定所述测量位姿信息。
[0166]
一种可选的实施方式中，所述运动控制参数确定模块350具体用于：
[0167]
在所述目标机器人的移动过程中不断更新所述位姿偏差，并确定所述目标机器人对应的累积位姿偏差以及位姿偏差变化值；
[0168]
根据所述位姿偏差、累积位姿偏差、位姿偏差变化值以及预设的比例参数、积分参数、微分参数，确定所述目标机器人对应的角速度控制参数；
[0169]
为所述目标机器人配置小于预设安全线速度阈值的线速度控制参数；
[0170]
将所述角速度控制参数与所述线速度控制参数作为所述目标运动控制参数。
[0171]
一种可选的实施方式中，所述初始位姿确定模块310具体用于：
[0172]
在充电环境内的地图坐标系下，确定所述目标机器人对应的地图坐标位姿信息；
[0173]
将所述地图坐标位姿信息转换至以所述充电桩为原点的坐标系下，确定所述初始位姿信息。
[0174]
一种可选的实施方式中，所述装置还包括纠偏模块，所述纠偏模块用于：
[0175]
确定所述位姿偏差是否大于预设的偏差阈值；
[0176]
若大于，则控制所述目标机器人返回初始位置，重复所述确定目标机器人相对于充电桩的初始位姿信息的步骤，并初始化所述卡尔曼滤波器，直至所述位姿偏差小于所述偏差阈值。
[0177]
本公开实施例提供的一种充电对接装置，通过确定目标机器人相对于充电桩的初始位姿信息；获取目标机器人的初始运动控制参数，并根据初始运动控制参数和初始位姿信息，确定目标机器人移动后的预测位姿信息；在目标机器人移动后，基于多种预设的不同
定位参照物，确定目标机器人相对于充电桩的测量位姿信息；将测量位姿信息与预测位姿信息输入至预设的卡尔曼滤波器，确定目标机器人移动后的实际位姿信息；确定实际位姿信息与预设目标充电位姿之间的位姿偏差，根据位姿偏差确定目标机器人对应的目标运动控制参数；根据目标运动控制参数控制目标机器人移动，直至与充电桩对接。可以提升机器人充电对接精度，并且适应多种充电环境。本领域技术人员可以理解，在具体实施方式的上述方法中，各步骤的撰写顺序并不意味着严格的执行顺序而对实施过程构成任何限定，各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。
[0178]
对应于图1与图2中的充电对接方法，本公开实施例还提供了一种电子设备400，如图4所示，为本公开实施例提供的电子设备400结构示意图，包括：
[0179]
处理器41、存储器42、和总线43；存储器42用于存储执行指令，包括内存421和外部存储器422；这里的内存421也称内存储器，用于暂时存放处理器41中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器422交换的数据，处理器41通过内存421与外部存储器422进行数据交换，当所述电子设备400运行时，所述处理器41与所述存储器42之间通过总线43通信，使得所述处理器41执行图1与图2中的充电对接方法的步骤。
[0180]
本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例中所述的充电对接方法的步骤。其中，该存储介质可以是易失性或非易失的计算机可读取存储介质。
[0181]
本公开实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时可以执行上述方法实施例中所述的充电对接方法的步骤，具体可参见上述方法实施例，在此不再赘述。
[0182]
其中，上述计算机程序产品可以具体通过硬件、软件或其结合的方式实现。在一个可选实施例中，所述计算机程序产品具体体现为计算机存储介质，在另一个可选实施例中，计算机程序产品具体体现为软件产品，例如软件开发包(software development kit，sdk)等等。
[0183]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在本公开所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0184]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0185]
另外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0186]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以
存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0187]
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本公开的具体实施方式，用以说明本公开的技术方案，而非对其限制，本公开的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。