回充引导方法及自移动设备与流程

1.本技术涉及人工智能技术领域，尤其涉及一种回充引导方法及自移动设备。


背景技术：

2.随着计算机技术、传感器技术以及人工智能技术等不断的发展，越来越多的自移动设备开始应用到人们的日常生活中，例如扫地机器人。扫地机器人在执行清洁任务过程中，如果出现电量不足的情况，或者在清洁任务完成后，可自行移动至充电座位置，并与充电座进行对接，由充电座对其进行充电，该过程称为回充过程。
3.在上述回充过程中，充电座会对外发射红外信号，扫地机器人可搜寻充电座发射的红外信号，并在搜寻到的红外信号的引导下不断朝着充电座的位置前进，直至与充电座完成对接以进行充电。但是，实际应用中，充电座可能随时被移动，且红外信号具有一定覆盖范围，这会导致扫地机器人无法及时搜索到充电座发出的红外信号，进而导致难以回充或回充耗时较久等问题，严重影响用户使用体验。


技术实现要素：

4.本技术的多个方面提供一种回充引导方法及自移动设备，用以提高自移动设备的回充成功率和回充效率。
5.本技术实施例提供一种回充引导方法，应用于自移动设备，所述自移动设备设置有信号接收器和图像采集装置，所述信号接收器用于接收充电座发射的回充信号，该方法包括：在所述信号接收器未接收到所述回充信号的情况下，利用所述图像采集装置采集所述自移动设备周围的环境图像；根据采集到的环境图像进行移动，在移动的过程中探测回充信号；若所述信号接收器接收到所述回充信号，则根据所述回充信号控制所述自移动设备向所述充电座移动，直至与所述充电座对接。
6.本技术实施例还提供一种自移动设备，包括：设备本体，所述设备本体上设置有存储器、处理器、信号接收器和图像采集装置；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器耦合至所述存储器，用于执行所述计算机程序，以用于：在所述信号接收器未接收到充电座发射的回充信号的情况下，利用所述图像采集装置采集所述自移动设备周围的环境图像；根据采集到的环境图像进行移动，在移动的过程中探测回充信号；若所述信号接收器接收到所述回充信号，则根据所述回充信号控制所述自移动设备向所述充电座移动，直至与所述充电座对接。
7.在本技术实施例中，若自移动设备回充过程中发生信号接收器未接收到充电座发射的回充信号的情况，则利用图像采集装置对自移动设备周围进行图像采集，根据采集到的环境图像进行移动，在移动的过程中探测回充信号；并在信号接收器接收到回充信号时，根据回充信号控制自移动设备朝着充电座移动直至与充电座对接。由此，基于视觉技术和信号接收器的相互配合提高自移动设备的回充成功率和回充效率。
附图说明
8.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
9.图1为本技术一示例性实施例提供的一种回充引导方法的流程示意图；
10.图2、图4、图5、图6分别为本技术实施例提供的一种应用场景图；
11.图3为本技术一示例性实施例提供的另一种回充引导方法的流程示意图；
12.图7为本技术一示例性实施例提供的一种自移动设备的结构示意图。
具体实施方式
13.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
14.实际应用中，充电座可能随时被移动，且红外信号具有一定覆盖范围，这会导致扫地机器人无法及时搜索到充电座发出的红外信号，进而导致难以回充或回充耗时较久等问题，严重影响用户使用体验。为此，本技术实施例提供一种回充引导方法及自移动设备。在本技术实施例中，若自移动设备回充过程中发生信号接收器未接收到充电座发射的回充信号的情况，则利用图像采集装置对自移动设备周围进行图像采集，根据采集到的环境图像进行移动，在移动的过程中探测回充信号；并在信号接收器接收到回充信号时，根据回充信号控制自移动设备朝着充电座移动直至与充电座对接。由此，基于视觉技术和信号接收器的相互配合提高自移动设备的回充成功率和回充效率。
15.本技术实施例提供的回充引导方法可由自移动设备实施。在本技术实施例中，自移动设备可以是任何能够在其所在环境中高度自主地进行空间移动的机械设备，自移动设备例如包括但不限于智能净化机器人、智能净水器、智能割草机器人、智能巡检机器人、智能消杀机器人和智能搬运机器人等。这里对“自移动设备”进行的解释说明适用于本技术所有实施例，在后续各实施例中不再做重复性说明。
16.为了能够在自移动设备上实施本技术实施例提供的回充引导方法，自移动设备设置有用于接收充电座发射的回充信号的信号接收器和图像采集装置。
17.在本技术实施例中，对信号接收器的设备形态不做限制，只要该信号接收器能够感应充电座上的信号发射器发送的回充信号即可。例如，若充电座上的信号发射器为红外发射器，则信号接收器为红外接收器。又例如，若充电座上的信号发射器为超声波发射器，则信号接收器为超声波接收器。又例如，若充电座上的信号发射器为蓝牙发射器，则信号接收器为蓝牙接收器。
18.在本技术实施例中，图像采集装置可以是任意具有图像采集功能的设备，例如，从传感器的结构特性来看，图像采集装置可以采用面阵相机或线阵相机。又例如，从相机所支持的画面分辨率来看，图像采集装置可以采用标清相机或高清相机。又例如，从所支持的信号类型来看，图像采集装置可以采用模拟摄像机或数字摄像机。又例如，从相机包括的摄像头的个数来看，图像采集装置可以采用单目摄像头或双目摄像头。
19.以下结合附图，详细说明本技术各实施例提供的技术方案。
20.图1为本技术一示例性实施例提供的一种回充引导方法的流程示意图。参见图1，该方法包括以下步骤：
21.101、在信号接收器未接收到回充信号的情况下，利用图像采集装置采集自移动设备周围的环境图像。
22.102、根据采集到的环境图像进行移动，在移动的过程中探测回充信号。
23.103、若信号接收器接收到回充信号，则根据回充信号控制自移动设备向充电座移动，直至与充电座对接。
24.在本实施例中，自移动设备实时监测回充触发事件，并在监测到回充触发事件后，自移动设备利用信号接收器搜寻充电座发射出的回充信号，并在搜寻到的回充信号的引导下朝着充电座移动直至与充电座对接以进行充电。其中，回充触发事件根据实际应用需求灵活设置，例如，在检测到自移动设备电量不足时，确认出现回充触发事件。又例如，在检测到自移动设备的作业任务结束时，确认出现回充触发事件。又例如，在接收到用户下发的回充指令时，确认出现回充触发事件。
25.具体应用时，在检测到回充触发事件后，自移动设备控制信号接收器保持接收信号状态，这样，自移动设备可以边移动边探测充电座发射的回充信号。
26.进一步可选的，在执行步骤101之前，自移动设备还可以响应于回充触发事件，获取预先存储的充电座的初始方位信息和初始位置信息；根据充电座的初始方位信息和初始位置信息控制自移动设备移动；在移动预设时长或移动预设距离之后，判断信号接收器是否接收到回充信号，若是，则根据红外信号控制自移动设备朝向充电座移动直至与充电座对接以执行充电操作。若否，执行步骤101。其中，预设时长或移动预设距离根据实际情形设置。
27.具体而言，自移动设备可以在内存中存储充电座的初始方位信息和初始位置信息，该充电座的初始方位信息和初始位置信息是自移动设备与充电座最近一次回充成功时充电座的方位信息和位置信息。由于实际应用中，充电座可能随时被移动，也可能长时间不被移动。若充电座长时间不被移动，则在出现回充触发事件时根据充电座的初始方位信息和初始位置信息控制自移动设备移动，可以缩短信号接收器接收到回充信号的时间，进而帮助提高回充成功率和效率。
28.实际应用中，很可能会出现在出现回充触发事件后一段时间内信号接收器探测不到回充信号或者移动一定距离后信号接收器探测不到回充信号的情形。导致出现上述情形的因素例如包括但不限于：自移动设备与充电座相距较远致使自移动设备仍然没有进入充电座的充电信号覆盖范围内、自移动设备与充电座相距较近但自移动设备仍然没有进入充电座的充电信号覆盖范围内、自移动设备进入充电座的充电信号覆盖范围内但信号接收器的接收端背离充电座的信号发射器的发送端等。
29.在本实施例中，在信号接收器没有接收到回充信号时，为了提高自移动设备的回充成功率和回充效率，可以利用图像采集装置在工作区域中搜索充电座位置，以便自移动设备及时靠近充电座，增加信号接收器接收到回充信号的概率。具体而言，在信号接收器没有接收到回充信号时，控制图像采集装置进行图像采集，以得到自移动设备周围的环境图像；并根据采集到的环境图像进行移动，在移动的过程中探测回充信号。
30.在本实施例中，自移动设备根据采集到的环境图像进行移动时，可以基于对环境
图像的充电座识别结果控制自移动设备移动。在一可选实现方式中，根据采集到的环境图像进行移动的具体方式是：在采集到包含充电座的目标环境图像的情况下，根据目标环境图像控制自移动设备向充电座移动直至移动到第一位置，并控制自移动设备自第一位置开始环绕充电座移动；在自移动设备环绕充电座移动过程中，控制自移动设备执行至少一次第一旋转操作，以便信号接收器接收回充信号。
31.值得注意的是，若自移动设备回充过程中发生信号接收器未接收到充电座发射的回充信号的情况，则利用图像采集装置对自移动设备周围进行图像采集，在采集到包含充电座的目标环境图像时，便可根据目标环境图像控制自移动设备靠近充电座，并在靠近充电座时环绕充电座移动，以及在环绕充电座移动过程中执行一次或多次旋转操作，并在信号接收器接收到回充信号时，根据回充信号控制自移动设备朝着充电座移动直至与充电座对接。由此，一方面基于视觉技术提高搜寻充电座的成功率和效率，另一方面基于包含充电座的目标环境图像控制自移动设备靠近，并在靠近充电座时控制自移动设备环绕充电座移动，并在环绕过程中执行一次或多次旋转操作，进而帮助提高自移动设备的回充成功率和回充效率。
32.具体而言，利用以目标识别对象为充电座的图像识别算法对环境图像进行识别处理，以确认环境图像中是否包含充电座。为了便于理解和区分，将包含充电座的环境图像称之为目标环境图像。在确认出现包含充电座的目标环境图像时，可以根据目标环境图像控制自移动设备向充电座移动直至移动到第一位置。其中，当自移动设备到达第一位置时，自移动设备靠近充电座且充电座位于图像采集装置的视野范围内。应理解，自移动设备在第一位置上时，由于更加靠近充电座，增加了信号接收器接收到回充信号的概率。同时，在第一位置上自移动设备还能够采集到包含充电座的目标环境图像，这样，自移动设备便可确认充电座在附近，并执行环绕充电座移动的步骤以及后续步骤，进而帮助提高回充成功率和效率。
33.在本技术实施例中，对根据目标环境图像控制自移动设备向充电座移动的方式不做限制。例如可以采用但不限于以下方式：
34.方式1：根据目标环境图像，控制自移动设备向充电座移动直至充电座不再出现在图像采集装置采集的图像中为止。控制自移动设备自当前位置执行后退操作，直至充电座重新进入图像采集装置的视野范围为止，将自移动设备当前所在的位置作为第一位置。
35.进一步可选的，在自移动设备执行后退操作时，还可以控制自移动设备的后退距离不超过预设后退距离。若自移动设备在预设后退距离内充电座没有重新进入图像采集装置的视野范围，则充电座很可能被移动到其他位置，这时可以停止后退操作。
36.结合图2进行说明，图2中的原点是指自移动设备的图像采集装置采集到包含充电座的目标环境图像的位置，图2中的消失点是指已经出现在图像采集装置的视野范围内的充电座进入图像采集装置的盲区范围时自移动设备所在位置。图2中的后退点是自移动设备自消失点开始后退直至充电座再次出现在图像采集装置的视野范围内时自移动设备所在的位置。应理解，当充电座进入图像采集装置的盲区范围时，充电座从图像采集装置的视野范围内消失，此时采集的环境图像中不包含充电座。当充电座进入图像采集装置的视野范围内时，充电座出现在图像采集装置的视野范围内，此时采集的环境图像中包含充电座。因此，可以通过以目标识别对象为充电座的图像识别算法对环境图像进行识别处理，根据
环境图像的识别处理结果来判断充电座是进入图像采集装置的视野范围内还是进入到图像采集装置的盲区范围内。
37.参见图2，自移动设备自原点开始移动，若移动过程中信号接收器未接收到充电座发射的回充信号，则自移动设备对采集的环境图像进行充电座识别，在识别到充电座出现在环境图像中的情况下，自移动设备继续朝着充电座移动直至充电座消失在图像采集装置的视野范围内，自移动设备记录当前位置为消失点。接着，自移动设备从消失点进行后退直至到达图2中的后退点，在后退点充电座重新出现在图像采集装置的视野范围内，此时，后退点即为第一位置。
38.方式2：根据目标环境图像，确定充电座的位置；在图像采集装置视野范围内，确定到充电座的位置的距离大于图像采集装置的盲区范围且小于充电座的信号覆盖距离的候选位置；从候选位置中选择第一位置。
39.具体而言，在以目标识别对象为充电座的图像识别算法对目标环境图像进行识别处理时，可以识别出充电座的位置。基于图像采集装置的视野范围、图像采集装置的盲区范围和充电座的信号覆盖距离选择出的候选位置，可以保证后续当自移动设备从候选位置中选择出来的第一位置时，增加信号接收器接收到回充信号的概率。
40.在本实施例中，自移动设备移动到第一位置后，控制自移动设备自第一位置开始环绕充电座移动，以增加信号接收器接收到回充信号的概率。
41.进一步可选的，自移动设备在环绕所述充电座移动之前，自移动设备还可以控制自移动设备停止前进，并在第一位置开始旋转至少一周；若在旋转过程中接收到回充信号，则根据回充信号控制所述自移动设备向充电座移动，直至与充电座对接；若在旋转过程中未接收到回充信号，则控制自移动设备环绕所述充电座移动。
42.在控制自移动设备自第一位置开始环绕充电座移动时，可以采用但不限于以下方式：
43.方式1：控制自移动设备自第一位置开始以指定半径环绕充电座执行圆周运动。
44.具体而言，执行圆周运动时，以充电座位置为圆心，将第一位置与充电座位置之间的距离设置为指定半径。或者，执行圆周运动时，以充电座位置为圆心，将图像采集装置的视野范围与后退距离之和设置为指定半径。其中，后退距离是指自移动设备移动至第一位置的过程中，自移动设备从充电座进入图像采集装置的盲区范围时自移动设备所在位置后退至充电座重新进入图像采集装置的视野范围时自移动设备所在位置的后退距离。
45.方式2：控制自移动设备自第一位置开始环绕充电座执行半径不断缩小的螺旋运动。
46.在本实施例中，在自移动设备环绕充电座移动过程中，还可以控制自移动设备执行至少一次第一旋转操作。其中，第一旋转操作包括但不限于：左旋操作、右旋操作、左右旋转操作或圆周旋转。
47.进一步可选的，为了增加信号接收器接收到回充信号的概率，提高自移动设备的回充成功率和效率，在自移动设备环绕充电座移动过程中，每当设定的旋转触发事件发生时，控制自移动设备在当前位置执行第一旋转操作。其中，旋转触发事件例如包括但不限于：旋转周期到达、在上一次旋转后自移动设备已移动指定距离或者在上一次旋转后自移动设备已移动指定圆弧角度。举例来说，自移动设备环绕充电座执行圆周运动，在执行圆周
运动过程中，每隔2秒钟在原地执行左右旋转90
°
的旋转运动；或者，每移动30厘米在原地执行左右旋转90
°
的旋转运动；或者，每间隔30
°
圆弧角度在原地执行左右旋转90
°
的旋转运动。
48.本技术实施例提供的回充引导方法，若自移动设备回充过程中发生信号接收器未接收到充电座发射的回充信号的情况，则利用图像采集装置对自移动设备周围进行图像采集，根据采集到的环境图像进行移动，在移动的过程中探测回充信号；并在信号接收器接收到回充信号时，根据回充信号控制自移动设备朝着充电座移动直至与充电座对接。由此，基于视觉技术和信号接收器的相互配合提高自移动设备的回充成功率和回充效率。
49.在本技术的一些实施例中，为了缩短充电座搜寻时间，提高自移动设备回充效率，在步骤101中利用图像采集装置采集自移动设备周围的环境图像时，可以控制自移动设备在当前位置执行第二旋转操作，在第二旋转操作执行过程中，利用图像采集装置采集自移动设备周围的环境图像。其中，第二旋转操作包括但不限于：左旋操作、右旋操作、左右旋转操作或圆周旋转。
50.进一步可选的，在自移动设备执行第二旋转操作的过程中，若信号接收器在第二旋转操作执行过程中接收到回充信号，则自信号接收器接收到回充信号的位置开始，根据回充信号控制自移动设备向充电座移动，直至与充电座对接。
51.进一步可选的，若信号接收器在第二旋转操作执行过程中未接收到回充信号，且图像采集装置未采集到包含充电座的目标环境图像，则控制自移动设备以不断增大的搜索半径沿圆形路径移动，直至图像采集装置采集到包含充电座的目标环境图像或满足设定的搜索终止条件为止。
52.具体而言，自移动设备可以进行多次圆周运动，若在上一次圆周运动中信号接收器未接收到回充信号，且图像采集装置未采集到包含充电座的目标环境图像，则执行下一次圆周运动，且下一次圆周运动的搜索半径大于上一次圆周运动的搜索半径，也即自移动设备以不断增大的搜索半径沿圆形路径移动。
53.其中，设定的搜索终止条件根据实际情形设置，例如，到达规定的探索回充时长，其中，探索回充时长的计时起点为出现回充触发事件的时间点。又例如，自移动设备执行沿圆形路径的移动次数达到预设移动次数，预设移动次数例如为2次，则自移动设备至多只能执行两次圆周运动。
54.进一步可选的，在控制自移动设备以不断增大的搜索半径沿圆形路径移动的过程中，控制自移动设备执行至少一次第三旋转操作，以便信号接收器接收回充信号。其中，第三旋转操作包括但不限于：左旋操作、右旋操作、左右旋转操作或圆周旋转。
55.值得注意的是，在自移动设备以当前的搜索半径沿圆形路径移动过程，自移动设备执行旋转操作既可以增加拍摄到充电座的概率，还可以增加信号接收器接收到回充信号的概率。
56.进一步可选的，若在满足设定的搜索终止条件时，信号接收器仍然没有接收到回充信号，自移动设备还可以输出回充失败提示信息，以通知用户。用户在接收到回充失败提示信息时，还可以引导自移动设备移动至充电座进行充电。或者，用户手动将充电座移动至自移动设备并进行对接完成充电。
57.其中，回充失败提示信息的形式包括但不限于语音提示信息、灯光提示信息以及
文本提示信息。其中，灯光提示信息例如发出闪烁灯光。进一步可选的，为了提高回充失败提示信息的触达率，可以周期性地输出回充失败提示信息，且在提示周期到达时，对上一个回充失败提示信息进行增强处理，将增强处理后的上一个回充失败提示信息作为当前回充失败提示信息并输出。也就是说，下一个回充失败提示信息是增强处理后的上一个回充失败提示信息。其中，对回充失败提示信息进行增强处理例如提高语音提示的音量、提示频率等、加大灯光闪烁的亮度或频率等，或者，提高以文本方式输出的提示信息的输出次数等等，或者，以文本输出方式、语音提示方式或者灯光提示信息等多种方式共同输出回充失败提示信息。
58.图3为本技术一示例性实施例提供的另一种回充引导方法的流程示意图。
59.参见图3，该方法包括以下步骤：
60.301、响应于回充触发事件，获取预先存储的充电座的初始方位信息和初始位置信息。
61.302、根据充电座的初始方位信息和初始位置信息控制自移动设备移动。
62.303、在移动预设时长或移动预设距离之后，判断信号接收器是否接收到回充信号，若是，执行步骤310，若否，执行步骤304。
63.304、控制自移动设备在当前位置执行第二旋转操作，在第二旋转操作执行过程中，利用图像采集装置采集自移动设备周围的环境图像。
64.305、判断信号接收器在第二旋转操作执行过程中是否接收到回充信号，若是，执行步骤310，若否，执行步骤306。
65.306、判断在第二旋转操作执行过程中，图像采集装置是否采集到包含充电座的目标环境图像，若是，执行步骤307，若否，执行步骤311。
66.307、根据目标环境图像控制自移动设备向充电座移动直至移动到第一位置，并控制自移动设备自第一位置开始环绕充电座移动。
67.308、在自移动设备环绕充电座移动过程中，控制自移动设备执行至少一次第一旋转操作。
68.309、判断在自移动设备环绕充电座移动过程中，信号接收器是否接收到回充信号，若是，执行步骤310，若否，执行步骤311。
69.310、根据回充信号控制自移动设备向充电座移动，直至与充电座对接。
70.311、控制自移动设备以不断增大的搜索半径沿圆形路径移动，直至图像采集装置采集到包含充电座的目标环境图像或满足设定的搜索终止条件为止。
71.在步骤311中，在未达到搜索终止条件之前若采集到包含充电座的目标环境图像，则返回执行步骤307。若满足设定的搜索终止条件时仍然未采集到包含充电座的目标环境图像，则控制自移动设备结束回充引导流程。
72.值得注意的是，在出现回充触发事件之后，自移动设备保持信号接收器处于信号接收状态，一旦信号接收器接收到充电座发射的回充信号，自移动设备在回充信号的引导下不断靠近充电座，直至与充电座对接。
73.为了便于理解，以自移动设备为扫地机器人为例，结合扫地机器人在家庭环境中执行清洁任务的场景，对本技术实施例提供的回充引导方法进行详细说明。
74.应用场景实例1：
75.扫地机器人在执行清洁任务过程中若出现电量不足或清洁任务作业完毕时，扫地机器人检测到回充触发事件，执行回充引导流程。以图2为例，扫地机器人接收到回充触发事件，扫地机器人从内存中获取充电座的初始方位信息和初始位置信息，其中，内存中保存的初始方位信息和初始位置信息是扫地机器人最近一次成功回充时充电座的方位信息和初始位置信息。接着，扫地机器人调整到与充电座的初始方位信息相适配的行进方向，并根据充电座的初始位置信息按照行进方向移动。在发生回充触发事件之后，扫地机器人保持红外接收器处于信号接收状态。在扫地机器人根据充电座的初始位置信息按照行进方向移动的过程中，若红外接收器接收到充电座发射的红外信号，则扫地机器人在红外信号的引导下不断靠近充电座，直至扫地机器人的充电接口与充电座上的接触片成功对接，以由充电座对其进行充电。若扫地机器人根据充电座的初始位置信息按照行进方向移动的一段时间或一段距离之后，红外接收器一直没有接收到充电座发射的红外信号，则扫地机器人执行以下操作：
76.s1、扫地机器人原地旋转360
°
，在旋转过程中，利用搭载的摄像头进行图像采集，并对采集到的扫地机器人周围的环境图像进行充电座识别处理，其中，充电座识别结果可以包括环境图像中是否出现充电座、充电座相对于扫地机器人的方位信息以及充电座的位置信息等。
77.s2、若在原地旋转360
°
的过程中，红外接收器接收到充电座发射的红外信号，则扫地机器人在红外信号的引导下不断靠近充电座直至与充电座对接。
78.s3、若在原地旋转360
°
的过程中，红外接收器未接收到充电座发射的红外信号，但从环境图像中识别到充电座，则根据识别到的充电座方位信息或充电座位置信息控制自移动设备朝着充电座移动，直至充电座消失至摄像头的视野范围内(也即进入充电座进入摄像头的盲区范围)，记录扫地机器人当前所在位置为消失点，如图2所示。扫地机器人自消失点开始后退直至充电座重新出现在摄像头的视野范围内，记录扫地机器人当前所在位置为后退点，如图2所示。
79.s4、若充电座在摄像头的视野范围内消失，则扫地机器人停止前进，并开始旋转若干周，在旋转过程中，如果扫地机器人接收到红外信号，则直接执行回充动作以不断靠近充电座直至与充电座对接。如果扫地机器人未接收到红外信号，则执行步骤s5。
80.s5、以消失点与后退点之间的后退距离与摄像头的盲区范围之和作为半径，扫地机器人自后退点开始环绕充电座进行圆周运动，并在圆周运动过程中，每隔一定圆弧角度开始在原地进行左右旋转90
°
的旋转运动，如图4所示。
81.若在圆周运动过程中，红外接收器接收到回充信号，则扫地机器人在红外信号的引导下不断靠近充电座直至与充电座对接。若在圆周运动过程中，红外接收器没有接收到回充信号，说明充电座很可能被移动到其他位置上，此时，扫地机器人从后退点回到消失点，如图5所示；扫地机器人从消失点开始以不断增大的搜索半径进行多次圆周运动，如图6所示；在圆周运动过程中，扫地机器人每隔一定圆弧角度开始在原地进行左右旋转90
°
的旋转运动，直至红外接收器接收到红外信号或到达满足设定的搜索终止条件为止。
82.应用场景实例2：
83.接续上述场景实施例，扫地机器人还可以执行以下步骤：
84.s6、若s1步骤在原地旋转360
°
的过程中，红外接收器未接收到充电座发射的红外
信号，也没有从环境图像中识别到充电座，则扫地机器人开始进行执行至少一次圆周运动，并在进行圆周运动过程中每隔一定角度做原地左右旋转90
°
的旋转运动。
85.其中，下一次圆周运动的搜索半径大于上一次圆周运动的搜索半径，也即扫地机器人以不断增大的搜索半径进行圆周运动。若在圆周运动期间，从环境图像中识别到充电座，则基于环境图像引导自移动设备移动。若在圆周运动期间从环境图像中识别到充电座，则执行步骤s3至s5。当然，在满足设定的搜索终止条件时，若仍然没有从环境图像中识别到充电座或者红外接收器没有接收到回充信号，则扫地机器人结束回充流程。
86.需要说明的是，上述实施例所提供方法的各步骤的执行主体均可以是同一设备，或者，该方法也由不同设备作为执行主体。比如，步骤101至步骤103的执行主体可以为设备a；又比如，步骤101和102的执行主体可以为设备a，步骤103的执行主体可以为设备b；等等。
87.另外，在上述实施例及附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
88.图7为本技术示例性实施例提供的一种自移动设备的结构示意图。如图7所示，该自移动设备包括：设备本体70，设备本体70上设置有存储器71、处理器72、信号接收器73和图像采集装置74。
89.其中，存储器71主要用于存储计算机程序，该计算机程序可被处理器72执行，致使处理器72控制自移动设备执行相应任务。除了存储计算机程序之外，存储器71还可被配置为存储其它各种数据以支持在自移动设备上的操作。这些数据的示例包括用于在自移动设备上操作的任何应用程序或方法的指令，自移动设备所在环境/场景的地图数据，工作模式，工作参数等等。
90.存储器71可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器71(sram)，电可擦除可编程只读存储器71(eeprom)，可擦除可编程只读存储器71(eprom)，可编程只读存储器71(prom)，只读存储器71(rom)，磁存储器71，快闪存储器71，磁盘或光盘。
91.在本技术实施例中，并不限定处理器72的实现形态，例如可以是但不限于cpu、gpu或mcu等。处理器72可以看作是自移动设备的控制系统，可用于执行存储器71中存储的计算机程序，以控制自移动设备实现相应功能、完成相应动作或任务。值得说明的是，根据自移动设备实现形态以及所处于场景的不同，其所需实现的功能、完成的动作或任务会有所不同；相应地，存储器71中存储的计算机程序也会有所不同，而处理器72执行不同计算机程序可控制自移动设备实现不同的功能、完成不同的动作或任务。
92.处理器72，与存储器71耦合，用于执行存储器71中的计算机程序，以用于：在信号接收器未接收到回充信号的情况下，利用图像采集装置采集自移动设备周围的环境图像；根据采集到的环境图像进行移动，在移动的过程中探测回充信号；若信号接收器接收到回充信号，则根据回充信号控制自移动设备向充电座移动，直至与充电座对接。
93.进一步可选的，处理器72根据采集到的环境图像进行移动时，具体用于：
94.在采集到包含充电座的目标环境图像的情况下，根据目标环境图像控制自移动设备向充电座移动直至移动到第一位置，并控制自移动设备自第一位置开始环绕充电座移动；在自移动设备环绕充电座移动过程中，控制自移动设备执行至少一次第一旋转操作，以便信号接收器接收回充信号。
95.进一步可选的，处理器72利用图像采集装置采集自移动设备周围的环境图像时，具体用于：控制自移动设备在当前位置执行第二旋转操作，在第二旋转操作执行过程中，利用图像采集装置采集自移动设备周围的环境图像。
96.进一步可选的，处理器72还用于：若信号接收器在第二旋转操作执行过程中接收到回充信号，则自信号接收器接收到回充信号的位置开始，根据回充信号控制自移动设备向充电座移动，直至与充电座对接。
97.进一步可选的，处理器72还用于：若信号接收器在第二旋转操作执行过程中未接收到回充信号，且图像采集装置未采集到包含充电座的目标环境图像，则控制自移动设备以不断增大的搜索半径沿圆形路径移动，直至图像采集装置采集到包含充电座的目标环境图像或满足设定的搜索终止条件为止。
98.进一步可选的，处理器72还用于：在控制自移动设备以不断增大的搜索半径沿圆形路径移动的过程中，控制自移动设备执行至少一次第三旋转操作，以便图像采集装置发现所述充电座。
99.进一步可选的，处理器72根据目标环境图像控制自移动设备向充电座移动直至移动到第一位置时，具体用于：根据目标环境图像，控制自移动设备向充电座移动直至充电座进入图像采集装置的盲区范围为止；控制自移动设备自当前位置执行后退操作，直至充电座重新进入图像采集装置的视野范围为止，将自移动设备当前所在的位置作为第一位置。
100.进一步可选的，处理器72根据目标环境图像控制自移动设备向充电座移动直至移动到第一位置时，具体用于：根据目标环境图像，确定充电座的位置；在图像采集装置视野范围内，确定到充电座的位置的距离大于图像采集装置的盲区范围且小于充电座的信号覆盖距离的候选位置；从候选位置中选择第一位置。
101.进一步可选的，处理器72控制自移动设备自第一位置开始环绕充电座移动时，具体用于：控制自移动设备自第一位置开始以指定半径环绕充电座执行圆周运动；或者控制自移动设备自第一位置开始环绕充电座执行半径不断缩小的螺旋运动。
102.进一步可选的，处理器72在自移动设备环绕充电座移动过程中，控制自移动设备执行至少一次第一旋转操作时，具体用于：
103.在自移动设备环绕充电座移动过程中，每当设定的旋转触发事件发生时，控制自移动设备在当前位置执行第一旋转操作，旋转触发事件包括以下至少一种：旋转周期到达、在上一次旋转后自移动设备已移动指定距离或者在上一次旋转后自移动设备已移动指定圆弧角度。
104.进一步可选的，处理器72在自移动设备环绕充电座移动之前，还用于：控制自移动设备停止前进，并在第一位置开始旋转至少一周；若在旋转过程中接收到回充信号，则根据回充信号控制自移动设备向充电座移动，直至与充电座对接；若在旋转过程中未接收到回充信号，则控制自移动设备环绕充电座移动。
105.进一步可选的，处理器72在信号接收器未接收到回充信号的情况下，利用图像采
集装置采集自移动设备周围的环境图像之前，还用于：响应于回充触发事件，获取预先存储的充电座的初始方位信息和初始位置信息；根据充电座的初始方位信息和初始位置信息控制自移动设备移动；在移动预设时长或移动预设距离之后，判断信号接收器是否接收到回充信号。
106.在一些可选实施例中，自移动设备还可以包括一些基本组件，例如通信组件75、驱动组件76、电源组件77等等。在本实施例中，这些组件仅为示意性给出的部分组件，并不意味着自移动设备只包括这些组件，针对不同的应用需求，自移动设备还可以包括其他组件，具体可视自移动设备的产品形态而定。
107.上述通信组件被配置为便于通信组件所在设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。通信组件所在设备可以接入基于通信标准的无线网络，如wifi，2g或3g、4g、5g或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件还可以包括近场通信(nfc)模块，射频识别(rfid)技术，红外数据协会(irda)技术，超宽带(uwb)技术，蓝牙(bt)技术等。
108.上述电源组件，为电源组件所在设备的各种组件提供电力。电源组件可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电源组件所在设备生成、管理和分配电力相关联的组件。
109.可选地，驱动组件可以包括驱动轮、驱动电机、万向轮等。可选地，本实施例的自移动设备可实现为扫地机器人，则在实现为扫地机器人的情况下，自移动设备还可以包括清扫组件，清扫组件可以包括清扫电机、清扫刷、起尘刷、吸尘风机等。不同自移动设备所包含的这些基本组件以及基本组件的构成均会有所不同，本技术实施例仅是部分示例。
110.相应地，本技术实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，计算机程序被执行时能够实现上述方法实施例中可由自移动设备执行的各步骤。
111.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
112.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
113.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
114.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或
其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
115.在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
116.内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。内存是计算机可读介质的示例。
117.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
118.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
119.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种回充引导方法，其特征在于，应用于自移动设备，所述自移动设备设置有信号接收器和图像采集装置，所述信号接收器用于接收充电座发射的回充信号，所述方法包括：在所述信号接收器未接收到所述回充信号的情况下，利用所述图像采集装置采集所述自移动设备周围的环境图像；根据采集到的环境图像进行移动，在移动的过程中探测回充信号；若所述信号接收器接收到所述回充信号，则根据所述回充信号控制所述自移动设备向所述充电座移动，直至与所述充电座对接。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据采集到的环境图像进行移动，包括：在采集到包含所述充电座的目标环境图像的情况下，根据所述目标环境图像控制所述自移动设备向所述充电座移动直至移动到第一位置，并控制所述自移动设备自所述第一位置开始环绕所述充电座移动；在所述自移动设备环绕所述充电座移动过程中，控制所述自移动设备执行至少一次第一旋转操作，以便所述信号接收器接收所述回充信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述图像采集装置采集所述自移动设备周围的环境图像，包括：控制所述自移动设备在当前位置执行第二旋转操作，在所述第二旋转操作执行过程中，利用所述图像采集装置采集所述自移动设备周围的环境图像。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：若所述信号接收器在所述第二旋转操作执行过程中接收到所述回充信号，则自所述信号接收器接收到所述回充信号的位置开始，根据所述回充信号控制所述自移动设备向所述充电座移动，直至与所述充电座对接。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：若所述信号接收器在所述第二旋转操作执行过程中未接收到所述回充信号，且所述图像采集装置未采集到包含所述充电座的目标环境图像，则控制所述自移动设备以不断增大的搜索半径沿圆形路径移动，直至所述图像采集装置采集到包含所述充电座的目标环境图像或满足设定的搜索终止条件为止。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：在控制所述自移动设备以不断增大的搜索半径沿圆形路径移动的过程中，控制所述自移动设备执行至少一次第三旋转操作，以便图像采集装置发现所述充电座。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述目标环境图像控制所述自移动设备向所述充电座移动直至移动到第一位置，包括：根据所述目标环境图像，控制所述自移动设备向所述充电座移动直至所述充电座进入所述图像采集装置的盲区范围为止；控制所述自移动设备自当前位置执行后退操作，直至所述充电座重新进入所述图像采集装置的视野范围为止，将所述自移动设备当前所在的位置作为第一位置。8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述目标环境图像控制所述自移动设备向所述充电座移动直至移动到第一位置，包括：根据所述目标环境图像，确定所述充电座的位置；
在所述图像采集装置视野范围内，确定到所述充电座的位置的距离大于所述图像采集装置的盲区范围且小于所述充电座的信号覆盖距离的候选位置；从所述候选位置中选择第一位置。9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，控制所述自移动设备自所述第一位置开始环绕所述充电座移动，包括：控制所述自移动设备自所述第一位置开始以指定半径环绕所述充电座执行圆周运动；或者控制所述自移动设备自所述第一位置开始环绕所述充电座执行半径不断缩小的螺旋运动。10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述自移动设备环绕所述充电座移动过程中，控制所述自移动设备执行至少一次第一旋转操作，包括：在所述自移动设备环绕所述充电座移动过程中，每当设定的旋转触发事件发生时，控制所述自移动设备在当前位置执行所述第一旋转操作，所述旋转触发事件包括以下至少一种：旋转周期到达、在上一次旋转后所述自移动设备已移动指定距离或者在上一次旋转后所述自移动设备已移动指定圆弧角度。11.根据权利要求2的方法，其特征在于，在所述自移动设备环绕所述充电座移动之前，还包括：控制所述自移动设备停止前进，并在所述第一位置开始旋转至少一周；若在旋转过程中接收到回充信号，则根据所述回充信号控制所述自移动设备向所述充电座移动，直至与所述充电座对接；若在旋转过程中未接收到回充信号，则控制所述自移动设备环绕所述充电座移动。12.根据权利要求1至9任一项所述的方法，其特征在于，在所述信号接收器未接收到所述回充信号的情况下，利用所述图像采集装置采集所述自移动设备周围的环境图像之前，还包括：响应于回充触发事件，获取预先存储的所述充电座的初始方位信息和初始位置信息；根据所述充电座的初始方位信息和初始位置信息控制所述自移动设备移动；在移动预设时长或移动预设距离之后，判断所述信号接收器是否接收到所述回充信号。13.一种自移动设备，其特征在于，包括：设备本体，所述设备本体上设置有存储器、处理器、信号接收器和图像采集装置；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器耦合至所述存储器，用于执行所述计算机程序，以用于执行所述权利要求1-12任一项的方法。

技术总结
本申请实施例提供一种回充引导方法及自移动设备。在本申请实施例中，若自移动设备回充过程中发生信号接收器未接收到充电座发射的回充信号的情况，则利用图像采集装置对自移动设备周围进行图像采集，根据采集到的环境图像进行移动，在移动的过程中探测回充信号；并在信号接收器接收到回充信号时，根据回充信号控制自移动设备朝着充电座移动直至与充电座对接。由此，基于视觉技术和信号接收器的相互配合提高自移动设备的回充成功率和回充效率。配合提高自移动设备的回充成功率和回充效率。配合提高自移动设备的回充成功率和回充效率。


技术研发人员：汪圆圆
受保护的技术使用者：科沃斯机器人股份有限公司
技术研发日：2022.03.02
技术公布日：2023/9/12