回桩充电的定位方法、充电控制方法、系统、设备及介质与流程

    技术2026-07-29  22


    本公开涉及换电管理,特别涉及一种回桩充电的定位方法、充电控制方法、系统、设备及介质。


    背景技术:

    1、随着新能源汽车市场的蓬勃发展,新能源汽车数量日益增多,新能源汽车的补能问题日益受到关注,在缺乏充电桩等补能设施的情况下,自主无人充电机器人可以到车辆附近为需要补能的车辆进行充电,但现有充电机器人自身电量即将用尽之时,需要对其进行及时充电。目前,一般是通过运营人员协助机器人充电,如此就需要工作人员全天监控充电机器人的状况,且需要全天候随时为需要补能的机器人进行充电,否则会降低充电机器人的利用率,增加运营成本;但是,该基于人工监控的充电管理方案存在投入成本较高、充电处理不及时等情况,无法形成合理、有效地整体管理。


    技术实现思路

    1、本公开要解决的技术问题是为了克服现有技术中上述存在的缺陷,提供一种回桩充电的定位方法、充电控制方法、系统、设备及介质。

    2、本公开是通过下述技术方案来解决上述技术问题:

    3、本公开提供一种充电机器人回桩充电的定位方法,所述定位方法包括:

    4、响应于所述充电机器人到达的回桩点位置满足预设对桩条件,获取当前采集范围内的当前场景信息;

    5、执行预设判定操作,以确定所述充电机器人是否到达目标充电位置;

    6、所述预设判定操作包括:基于所述当前场景信息,或,基于所述当前场景信息和所述充电机器人的当前位姿信息,判断所述充电机器人所处位置是否满足所述目标充电位置;

    7、其中,所述目标充电位置用于表征充电桩伸出充电枪后可正常插入所述充电机器人的充电口进行充电的位置。

    8、较佳地,所述执行预设判定操作,以确定所述充电机器人是否到达目标充电位置的步骤,包括:

    9、响应于所述当前场景信息中包含所述充电桩上第一预设对象的第一标识信息,获取所述第一预设对象的第一部件位姿信息;

    10、其中,所述第一预设对象为设于所述充电桩上的对应第一对准等级的一个或多个对象;

    11、基于所述当前位姿信息和所述第一部件位姿信息,计算得到所述充电机器人和所述充电桩之间的相对位姿信息;

    12、基于所述相对位姿信息,确定所述充电机器人是否到达所述目标充电位置。

    13、较佳地,所述基于所述相对位姿信息,确定所述充电机器人是否到达所述目标充电位置的步骤,包括:

    14、响应于所述相对位姿信息满足预设位姿条件,确定所述充电机器人到达所述目标充电位置;

    15、响应于所述相对位姿信息不满足所述预设位姿条件,采用第一预设调整策略进行对准调整,继续确定所述充电机器人是否到达所述目标充电位置。

    16、较佳地,所述采用第一预设调整策略进行对准调整,继续确定所述充电机器人是否到达所述目标充电位置的步骤,包括:

    17、基于所述第一部件位姿信息调整所述充电机器人移动至新的回桩点位置,并重新执行所述预设判定操作,以确定所述充电机器人是否到达所述目标充电位置。

    18、较佳地,所述定位方法还包括:

    19、响应于所述当前场景信息中不包含所述充电桩上所述第一预设对象的所述第一标识信息,采用第二预设调整策略进行对准调整,继续确定所述充电机器人是否到达所述目标充电位置。

    20、较佳地,所述采用第二预设调整策略进行对准调整,直至所述充电机器人到达所述目标充电位置的步骤,包括:

    21、控制所述充电机器人基于预设移动轨迹移动后,获取当前采集范围内的新的当前场景信息;

    22、响应于所述新的当前场景信息中包含所述充电桩上第二预设对象的第二标识信息,获取所述第二预设对象的第二部件位姿信息;

    23、其中,所述第二预设对象为设于所述充电桩上的对应第二对准等级的一个或多个对象,所述第二预设对象与所述第一预设对象不同;

    24、采用所述第二部件位姿信息调整所述充电机器人移动至新的回桩点位置后,重新所述获取当前采集范围内的当前场景信息,以及执行所述预设判定操作,以确定所述充电机器人是否到达所述目标充电位置。

    25、较佳地,所述定位方法还包括:

    26、累计得到重新执行所述预设判定操作的次数;

    27、响应于所述次数达到预设值,则生成异常提示信息。

    28、较佳地,所述第一预设对象为位于所述充电桩的充电窗口上方的第一预设标志图案或第一预设标志部件;

    29、和/或,

    30、所述第二预设对象为位于所述充电桩中部位置区域的第二预设标志图案或第二预设标志部件;

    31、其中,所述第一预设对象与所述第二预设对象设置在所述充电桩的同一侧。

    32、较佳地,所述响应于所述充电机器人到达的回桩点位置满足预设对桩条件的步骤之前,还包括:

    33、获取所述充电机器人在地图坐标系下的估计定位信息;

    34、基于所述估计定位信息控制所述充电机器人移动至距离所述充电桩的预设位置处,采用预设更新策略更新得到所述回桩点位置,并控制所述充电机器人到达所述回桩点位置,并确定满足所述预设对桩条件。

    35、较佳地,所述采用预设更新策略更新得到新的回桩点的步骤,包括:

    36、获取当前采集范围内的当前场景信息,响应于所述当前场景信息包含所述充电桩上的第二预设对象的第二标识信息,基于所述第二预设对象的第二部件位姿信息控制所述充电机器人移动以更新得到所述回桩点位置。

    37、较佳地,所述获取所述充电机器人的估计定位信息的步骤,包括:

    38、采集所述充电机器人的当前位置信息;

    39、基于所述当前位置信息,采用n种不同的预设定位方式进行定位处理,以得到不同的初始定位信息;n≥2且取整数;

    40、对不同的所述初始定位信息进行融合处理,以获取所述充电机器人的所述估计定位信息。

    41、较佳地,所述对不同的所述初始定位信息进行融合处理,以获取所述充电机器人的估计定位信息包括:

    42、将不同的所述初始定位信息输入至拓展卡尔曼滤波器进行融合处理,以得到所述充电机器人的所述估计定位信息;

    43、和/或,

    44、不同的所述初始定位信息包括特征点图层定位信息、语义图层定位信息、里程计定位信息中的至少两种定位信息。

    45、较佳地,获取所述特征点图层定位信息和所述语义图层定位信息的步骤包括:

    46、基于所述充电机器人的所述当前位置信息中的gnss信号和云端地图数据库中的gnss信号的比对结果,或基于交互操作,获取所述充电机器人所在停车区域的场景地图信息;

    47、其中,所述场景地图信息包括语义图层和特征点图层,所述特征点图层中包含特征点和全局描述子;

    48、基于所述场景地图信息,获取所述充电机器人对应的所述特征点图层定位信息和所述语义图层定位信息;

    49、和/或,

    50、获取所述里程计定位信息的步骤包括:

    51、采用所述充电机器人中的惯性测量单元基于所述充电机器人的轮速脉冲,计算得到所述充电机器人对应的所述里程计定位信息。

    52、较佳地,所述定位方法应用在所述充电机器人中或充电管理平台中。

    53、本公开还提供一种充电控制方法,所述充电控制方法基于上述的充电机器人回桩充电的定位方法实现,所述充电控制方法应用在充电桩中或充电管理平台中;

    54、所述充电控制方法包括:

    55、控制所述充电桩伸出充电枪,与处于目标充电位置的充电机器人的充电口插接,以对所述充电机器人进行充电。

    56、本公开还提供一种充电机器人回桩充电的定位系统,述定位系统包括:

    57、场景信息采集模块,用于响应于所述充电机器人到达的回桩点位置满足预设对桩条件,获取当前采集范围内的当前场景信息;

    58、定位判断模块,用于执行预设判定操作,以确定所述充电机器人是否到达目标充电位置;

    59、所述预设判定操作包括:基于所述当前场景信息,或,基于所述当前场景信息和所述充电机器人的当前位姿信息,判断所述充电机器人所处位置是否满足所述目标充电位置;

    60、其中,所述目标充电位置用于表征充电桩伸出充电枪后可正常插入所述充电机器人的充电口进行充电的位置。

    61、较佳地,所述定位判断模块包括:

    62、第一位姿信息获取单元,用于响应于所述当前场景信息中包含所述充电桩上第一预设对象的第一标识信息,获取所述第一预设对象的第一部件位姿信息;

    63、其中,所述第一预设对象为设于所述充电桩上的对应第一对准等级的一个或多个对象;

    64、相对位姿信息获取单元,用于基于所述当前位姿信息和所述第一部件位姿信息,计算得到所述充电机器人和所述充电桩之间的相对位姿信息;

    65、定位判断单元,用于基于所述相对位姿信息,确定所述充电机器人是否到达所述目标充电位置。

    66、较佳地,所述定位判断单元用于响应于所述相对位姿信息满足预设位姿条件,确定所述充电机器人到达所述目标充电位置;

    67、所述定位判断单元还用于响应于所述相对位姿信息不满足所述预设位姿条件,采用第一预设调整策略进行对准调整,继续确定所述充电机器人是否到达所述目标充电位置。

    68、较佳地,所述定位判断单元还用于基于所述第一部件位姿信息调整所述充电机器人移动至新的回桩点位置,并重新调用所述定位判断模块执行所述预设判定操作,以确定所述充电机器人是否到达所述目标充电位置。

    69、较佳地,所述定位系统还包括:

    70、对准调整模块,用于响应于所述当前场景信息中不包含所述充电桩上所述第一预设对象的所述第一标识信息,采用第二预设调整策略进行对准调整,继续确定所述充电机器人是否到达所述目标充电位置。

    71、较佳地,所述对准调整模块还用于:

    72、控制所述充电机器人基于预设移动轨迹移动后,获取当前采集范围内的新的当前场景信息;

    73、响应于所述新的当前场景信息中包含所述充电桩上第二预设对象的第二标识信息,获取所述第二预设对象的第二部件位姿信息;

    74、其中,所述第二预设对象为设于所述充电桩上的对应第二对准等级的一个或多个对象,所述第二预设对象与所述第一预设对象不同;

    75、采用所述第二部件位姿信息调整所述充电机器人移动至新的回桩点位置后,重新调用所述场景信息采集模块获取当前采集范围内的当前场景信息,以及调用所述定位判断模块执行所述预设判定操作,以确定所述充电机器人是否到达所述目标充电位置。

    76、较佳地,所述定位系统还包括:

    77、累计模块,用于累计得到重新执行所述预设判定操作的次数;

    78、提示信息生成模块,用于响应于所述次数达到预设值,则生成异常提示信息。

    79、较佳地,所述第一预设对象为位于所述充电桩的充电窗口上方的第一预设标志图案或第一预设标志部件;

    80、和/或,

    81、所述第二预设对象为位于所述充电桩中部位置区域的第二预设标志图案或第二预设标志部件;

    82、其中,所述第一预设对象与所述第二预设对象设置在所述充电桩的同一侧。

    83、较佳地,所述定位系统还包括:

    84、定位信息获取模块,用于获取所述充电机器人在地图坐标系下的估计定位信息;

    85、位置更新模块,用于基于所述估计定位信息控制所述充电机器人移动至距离所述充电桩的预设位置处,采用预设更新策略更新得到所述回桩点位置,并控制所述充电机器人到达所述回桩点位置,并确定满足所述预设对桩条件。

    86、较佳地,所述位置更新模块还用于获取当前采集范围内的当前场景信息,响应于所述当前场景信息包含所述充电桩上的第二预设对象的第二标识信息,基于所述第二预设对象的第二部件位姿信息控制所述充电机器人移动以更新得到所述回桩点位置。

    87、较佳地,所述定位信息获取模块包括:

    88、位置信息采集单元,用于采集所述充电机器人的当前位置信息;

    89、初始信息获取单元,用于基于所述当前位置信息,采用n种不同的预设定位方式进行定位处理,以得到不同的初始定位信息;n≥2且取整数;

    90、信息融合单元,用于对不同的所述初始定位信息进行融合处理,以获取所述充电机器人的所述估计定位信息。

    91、较佳地,所述信息融合单元用于将不同的所述初始定位信息输入至拓展卡尔曼滤波器进行融合处理,以得到所述充电机器人的所述估计定位信息;

    92、和/或,

    93、不同的所述初始定位信息包括特征点图层定位信息、语义图层定位信息、里程计定位信息中的至少两种定位信息。

    94、较佳地,所述初始信息获取单元用于基于所述充电机器人的所述当前位置信息中的gnss信号和云端地图数据库中的gnss信号的比对结果,或基于交互操作,获取所述充电机器人所在停车区域的场景地图信息;

    95、其中,所述场景地图信息包括语义图层和特征点图层,所述特征点图层中包含特征点和全局描述子;

    96、基于所述场景地图信息,获取所述充电机器人对应的所述特征点图层定位信息和所述语义图层定位信息;

    97、和/或,

    98、述初始信息获取单元用于采用所述充电机器人中的惯性测量单元基于所述充电机器人的轮速脉冲,计算得到所述充电机器人对应的所述里程计定位信息。

    99、较佳地,所述定位系统应用在所述充电机器人中或充电管理平台中。

    100、本公开还提供一种充电控制系统,所述充电控制系统基于上述的充电机器人回桩充电的定位系统实现,所述充电控制系统应用在充电桩中或充电管理平台中;

    101、所述充电控制系统包括:

    102、充电控制模块,用于控制所述充电桩伸出充电枪,与处于目标充电位置的充电机器人的充电口插接,以对所述充电机器人进行充电。

    103、本公开还提供一种充电机器人,所述充电机器人包括如上述的充电机器人回桩充电的定位系统。

    104、本公开还提供一种充电管理平台,所述充电管理平台包括如上述的充电机器人回桩充电的定位系统,和/或,如上述的充电控制系统。

    105、本公开还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并用于在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的充电机器人回桩充电的定位方法,或实现上述的充电控制方法。

    106、本公开还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的充电机器人回桩充电的定位方法,或实现上述的充电控制方法。

    107、本公开还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的充电机器人回桩充电的定位方法,或实现上述的充电控制方法。

    108、在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本公开各较佳实例。

    109、本公开的积极进步效果在于:

    110、本公开中,能够精准地确定出自身与充电桩之间的实时相对姿态,以保证只有充电机器人到达目标充电位置处,充电桩才会进一步伸出充电枪与充电机器人的充电口插接,避免错误插枪造成损坏机械臂与充电机器人,即有效地保证了充电机器人的定位精度,使得充电机器人的充电口与充电枪之间的匹配插接,不会发生因两者位置不匹配而导致插接操作发生结构上的碰撞,导致破坏充电桩与充电枪发生错误插枪发生,从而高精度且高效地实现了充电机器人的自主回桩充电补能,不受场景特定约束,场景适应性强,且保障了整个充电过程实现的安全性和可靠性,大大地降低了整体运营的成本,提升了整体运营的效率与合理性,也满足机器人回桩补能系统的量产需求。


    技术特征:

    1.一种充电机器人回桩充电的定位方法,其特征在于,所述定位方法包括:

    2.如权利要求1所述的充电机器人回桩充电的定位方法,其特征在于,所述执行预设判定操作,以确定所述充电机器人是否到达目标充电位置的步骤,包括:

    3.如权利要求2所述的充电机器人回桩充电的定位方法,其特征在于,所述基于所述相对位姿信息,确定所述充电机器人是否到达所述目标充电位置的步骤,包括:

    4.如权利要求3所述的充电机器人回桩充电的定位方法,其特征在于,所述采用第一预设调整策略进行对准调整,继续确定所述充电机器人是否到达所述目标充电位置的步骤,包括:

    5.如权利要求2所述的充电机器人回桩充电的定位方法,其特征在于,所述定位方法还包括:

    6.如权利要求4所述的充电机器人回桩充电的定位方法,其特征在于,所述采用第二预设调整策略进行对准调整,直至所述充电机器人到达所述目标充电位置的步骤,包括:

    7.如权利要求4或6所述的充电机器人回桩充电的定位方法,其特征在于,所述定位方法还包括:

    8.如权利要求6所述的充电机器人回桩充电的定位方法,其特征在于,所述第一预设对象为位于所述充电桩的充电窗口上方的第一预设标志图案或第一预设标志部件;

    9.如权利要求1至5中任一项所述的充电机器人回桩充电的定位方法,其特征在于,所述响应于所述充电机器人到达的回桩点位置满足预设对桩条件的步骤之前,还包括:

    10.如权利要求9所述的充电机器人回桩充电的定位方法,其特征在于,所述采用预设更新策略更新得到所述回桩点位置的步骤,包括:

    11.如权利要求9所述的充电机器人回桩充电的定位方法,其特征在于,所述获取所述充电机器人的估计定位信息的步骤,包括:

    12.如权利要求11所述的充电机器人回桩充电的定位方法,其特征在于,所述对不同的所述初始定位信息进行融合处理,以获取所述充电机器人的估计定位信息包括:

    13.如权利要求12所述的充电机器人回桩充电的定位方法,其特征在于,获取所述特征点图层定位信息和所述语义图层定位信息的步骤包括:

    14.如权利要求1所述的充电机器人回桩充电的定位方法,其特征在于,所述定位方法应用在所述充电机器人中或充电管理平台中。

    15.一种充电控制方法,其特征在于,所述充电控制方法基于权利要求1-14中任一项所述的充电机器人回桩充电的定位方法实现,所述充电控制方法应用在充电桩中或充电管理平台中;

    16.一种充电机器人回桩充电的定位系统,其特征在于,所述定位系统包括:

    17.一种充电控制系统,其特征在于,所述充电控制系统基于权利要求16所述的充电机器人回桩充电的定位系统实现,所述充电控制系统应用在充电桩中或充电管理平台中;

    18.一种充电机器人,其特征在于,所述充电机器人包括如权利要求16所述的充电机器人回桩充电的定位系统。

    19.一种充电管理平台,其特征在于,所述充电管理平台包括如权利要求16所述充电机器人回桩充电的定位系统,和/或,如权利要求17所述的充电控制系统。

    20.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并用于在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至14中任一项所述的充电机器人回桩充电的定位方法,或实现权利要求15所述的充电控制方法。

    21.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至14中任一项所述的充电机器人回桩充电的定位方法,或实现权利要求15所述的充电控制方法。

    22.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至14中任一项所述的充电机器人回桩充电的定位方法,或实现权利要求15所述的充电控制方法。


    技术总结
    本公开提供了一种回桩充电的定位方法、充电控制方法、系统、设备及介质,该定位方法包括:响应于充电机器人到达的回桩点位置满足预设对桩条件,获取当前采集范围内的当前场景信息;执行预设判定操作,以确定充电机器人是否到达目标充电位置;预设判定操作包括:基于当前场景信息,或,基于当前场景信息和充电机器人的当前位姿信息,判断充电机器人所处位置是否满足目标充电位置;目标充电位置用于表征充电桩伸出充电枪后可正常插入充电机器人的充电口进行充电的位置。本公开中,能够精准地确定出充电机器人自身与充电桩之间的实时相对姿态,保证了充电机器人的定位精度,避免了错误插枪的情况发生,保障了整个充电过程实现的安全性和可靠性。

    技术研发人员:席会东,李昂松,兰海钰,唐锐
    受保护的技术使用者:上海蚕丛机器人科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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