本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種移動(dòng)機(jī)器人全向充電座及其自主充電方法。

背景技術(shù)：

目前，很多服務(wù)機(jī)器人越來越多的走入普通人家庭生活中，結(jié)合智能家居產(chǎn)品，使得人們的生活得到了極大的方便。但是由于現(xiàn)在電池技術(shù)瓶頸，服務(wù)機(jī)器人普遍運(yùn)行時(shí)間較短，此時(shí)就需要機(jī)器人檢測到電量低時(shí)能自動(dòng)找到充電座進(jìn)行充電。但是目前市場上的大多數(shù)自主充電座及移動(dòng)機(jī)器人需要通過紅外傳感器精準(zhǔn)定位，然后使移動(dòng)機(jī)器人精確的移動(dòng)到充電座上的金屬電極片上。此種方式需要多次調(diào)解移動(dòng)機(jī)器人方向方能準(zhǔn)確對接，技術(shù)復(fù)雜，抗干擾性弱且安全性低。

分析上述提及的現(xiàn)有技術(shù)存在以下不足，即本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：

1、現(xiàn)在電池技術(shù)瓶頸，服務(wù)機(jī)器人普遍運(yùn)行時(shí)間較短，此時(shí)就需要機(jī)器人檢測到電量低時(shí)能自動(dòng)找到充電座進(jìn)行充電；

2、現(xiàn)在自主充電座及移動(dòng)機(jī)器人需要通過紅外傳感器精準(zhǔn)定位，然后使移動(dòng)機(jī)器人精確的移動(dòng)到充電座上的金屬電極片上。此種方式需要多次調(diào)解移動(dòng)機(jī)器人方向方能準(zhǔn)確對接，技術(shù)復(fù)雜，抗干擾性弱且安全性低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)存技術(shù)中的不足，涉及一種移動(dòng)機(jī)器人全向充電座及其自主充電方法，且基座高度可調(diào)解（以與移動(dòng)機(jī)器人微動(dòng)開關(guān)插頭高度吻合），有較好通用性和較高的安全性。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一套全向充電座和移動(dòng)機(jī)器人上的微動(dòng)開關(guān)插頭，其特征在于：所述全向充電座為兩個(gè)平行圓形電極和中間連接桿組成的工字型充電座，其中中間連接桿周圍布置一圈紅外發(fā)射管，且兩個(gè)圓形電極之間的距離是固定的，但是整個(gè)工字型充電座可以調(diào)節(jié)與底部支架的高度，以適應(yīng)不同移動(dòng)機(jī)器人底盤的高度。

所述移動(dòng)機(jī)器人上的微動(dòng)開關(guān)插頭包含兩個(gè)微動(dòng)開關(guān)和3個(gè)紅外接收管。兩個(gè)微動(dòng)開關(guān)觸頭分別位于移動(dòng)機(jī)器人底座上下面，當(dāng)與全向充電座接觸時(shí)兩個(gè)微動(dòng)開關(guān)同時(shí)動(dòng)作。3個(gè)紅外接收管成特定角度排開，且3個(gè)紅外接收管中間都有擋板，其中中間紅外接收管與移動(dòng)機(jī)器人行動(dòng)方向平行，且處于微動(dòng)接觸開關(guān)插頭正中央。

所述微動(dòng)接觸開關(guān)的觸頭即為檢測微動(dòng)動(dòng)作也為移動(dòng)機(jī)器人授電的電極。

本發(fā)明提供的機(jī)器人全向充電座及其自主充電方法，利用充電座上的紅外發(fā)射管，在充電座周圍360度范圍內(nèi)產(chǎn)生紅外信號(hào)，機(jī)器人本體上的微動(dòng)接觸開關(guān)充電插頭上的3個(gè)紅外接收管中邊上的兩個(gè)接收管接收紅外信號(hào)來判斷充電座在移動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)方向的左邊還是右邊，原地旋轉(zhuǎn)機(jī)器人底盤使3個(gè)紅外接收管都能接收到紅外信號(hào)，當(dāng)3個(gè)紅外接收管都能接收到紅外信號(hào)時(shí)就可判斷現(xiàn)在機(jī)器人移動(dòng)方向正朝全向充電座方向移動(dòng)。當(dāng)機(jī)器人本體上的微動(dòng)接觸開關(guān)插頭接收到上下兩個(gè)微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作的時(shí)候即可判斷充電座和移動(dòng)節(jié)氣人授電插頭完全貼合，即可開啟充電。此種方法對接簡單，可由任意方向?qū)印Ｇ耶?dāng)判斷對接完成以后再打開各自開關(guān)聯(lián)通電源，保證了安全性，防止了外物碰撞而使充電座和機(jī)器人電極帶電。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的機(jī)器人全向充電插座結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的移動(dòng)機(jī)器人微動(dòng)接觸開關(guān)插頭示意圖；

圖3是本發(fā)明的機(jī)器人全向充電插座電路示意圖；

圖4是本發(fā)明的移動(dòng)機(jī)器人微動(dòng)接觸開關(guān)插頭電路示意圖；

圖5是本發(fā)明的全結(jié)構(gòu)示意圖；

其中,9-全向充電插座；10-移動(dòng)機(jī)器人底盤；11-微動(dòng)接觸開關(guān)插頭；

9-全向充電插座包含：1-上部充電電極、2-紅外發(fā)射管、3-下部充電電極、4-底座；

11-微動(dòng)接觸開關(guān)插頭包含：5-上部微動(dòng)接觸開關(guān)觸點(diǎn)、6-紅外接收管、7-下部微動(dòng)接觸開關(guān)觸點(diǎn)、8-擋板。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖說明對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但是本實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一套全向充電座和移動(dòng)機(jī)器人上的微動(dòng)開關(guān)插頭裝置，包括全向充電插座9；移動(dòng)機(jī)器人底盤10；微動(dòng)接觸開關(guān)插頭11；

其中全向充電插座9包含：上部充電電極1、紅外發(fā)射管2、下部充電電極3、底座4；微動(dòng)接觸開關(guān)插頭11包含：上部微動(dòng)接觸開關(guān)觸點(diǎn)5；紅外接收管6；下部微動(dòng)接觸開關(guān)觸點(diǎn)7；擋板8。

如圖1、圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種移動(dòng)機(jī)器人全向充電座9，包括上部充電電極1；紅外發(fā)射管2；下部充電電極3；底座4。

其特征在于：所述全向充電座9具有上部充電電極1，下部充電電極3，可調(diào)節(jié)高度的底座4和圍繞充電電極連接軸的一圈紅外發(fā)射管2，一圈安裝18個(gè)紅外發(fā)射管，每個(gè)紅外發(fā)射管以20度分布，使紅外射線可以遍布周圍360度空間。

如圖3所示，全向充電座9內(nèi)有微控制器、無線通信模塊、繼電器組和ACDC模塊。微控制器接收移動(dòng)機(jī)器人底座10的命令并控制紅外發(fā)射管2、上部充電電極1和下部充電電極3的開關(guān)。

如圖2、圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的移動(dòng)機(jī)器人微動(dòng)接觸開關(guān)插頭11，該插頭集成在移動(dòng)機(jī)器人底座上10，其特征在于：所述微動(dòng)接觸開關(guān)插頭11包含上部微動(dòng)接觸開關(guān)觸點(diǎn)5，下部微動(dòng)接觸開關(guān)觸電7，3個(gè)紅外接收管6，和3個(gè)紅外接收管6之間的擋板8。

所述上部微動(dòng)接觸開關(guān)觸點(diǎn)5和下部微動(dòng)接觸開關(guān)觸點(diǎn)7為機(jī)械限位開關(guān)，當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人底盤10移動(dòng)到全向充電插座9底部的時(shí)候，上部微動(dòng)接觸觸點(diǎn)5接觸上部充電電極1，上部微動(dòng)接觸開關(guān)觸點(diǎn)5由于接觸壓力被上部充電電極1按下，機(jī)器人檢測到上部微動(dòng)接觸開關(guān)觸點(diǎn)5動(dòng)作；同理下部微動(dòng)開關(guān)7接觸下部充電電極3。

如圖4所示，移動(dòng)機(jī)器人底盤10包含微控制器、無線通信模塊、繼電器組、電池、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、微動(dòng)接觸開關(guān)（上）和微動(dòng)接觸開關(guān)（下）。所述上部微動(dòng)接觸開關(guān)觸電5和下部微動(dòng)接觸開關(guān)觸點(diǎn)7為金屬材質(zhì)，且與移動(dòng)機(jī)器人底盤10上的繼電器組連接，繼電器組與電池連接。即，上部微動(dòng)接觸觸電5和下部微動(dòng)接觸觸電7即是用來檢測移動(dòng)機(jī)器人底盤10與全向充電座9的接觸動(dòng)作，也是向電池充電的電極。

所述微動(dòng)接觸開關(guān)插頭11上的3個(gè)紅外接收管6和3個(gè)紅外接收管6間的擋板8組成的結(jié)構(gòu)是為了檢測全向充電座9上的紅外發(fā)射管2發(fā)射的紅外射線。3個(gè)紅外接收管6中的左右兩個(gè)紅外接收管分別以20度角度與中間的紅外接收管鏡像對稱。當(dāng)微動(dòng)接觸開關(guān)插頭11正對全向充電插座的時(shí)候，3個(gè)紅外接收管6都能接收到紅外線，當(dāng)微動(dòng)接觸開關(guān)插頭11相對于全向充電插座方向偏左時(shí)，3個(gè)紅外接收管6中右側(cè)的紅外接收管能接收到紅外線；同理，偏右時(shí)只有紅外接收管6中的左側(cè)紅外接收管能接收到紅外線。只有當(dāng)微動(dòng)接觸開關(guān)插頭11正對全向充電插座9時(shí)，3個(gè)紅外接收管6中的左中右三個(gè)紅外接收管才都能接收到紅外信號(hào)。

所述移動(dòng)機(jī)器人底盤10上的微控制器接收到3個(gè)紅外接收管6的信號(hào)后可判斷微動(dòng)接觸開關(guān)插頭11相對全向充電座9的方向。當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人底盤10上的微控制器檢測到電池電量低的時(shí)候，即可控制移動(dòng)機(jī)器人底盤10原地旋轉(zhuǎn)，調(diào)整角度，使微動(dòng)接觸開關(guān)插頭11正對全向充電插座10，并控制移動(dòng)機(jī)器人底盤10向全向充電座9移動(dòng)。當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人底盤10接觸全向充電插座9的時(shí)候，移動(dòng)機(jī)器人底盤10上的微控制器檢測到上部微動(dòng)接觸開關(guān)觸點(diǎn)5和下部微動(dòng)接觸開關(guān)觸點(diǎn)7動(dòng)作，判斷此時(shí)充電電極接觸良好，就發(fā)送信號(hào)給全向充電插座9上的控制器，使全向充電插座9上的微控制器打開繼電器，使上部充電電極1和下部充電電極3聯(lián)通電源，此刻即開始充電。

所述移動(dòng)機(jī)器人底盤10上的微控制器檢測到電池電量充滿時(shí)，發(fā)送信號(hào)給全向充電插座9上的微控制器，斷開繼電器組，即斷開上部充電電極1和下部充電電極3與電源的連接；然后控制移動(dòng)機(jī)器人底盤10向后脫離全向充電座9，當(dāng)檢測到上部微動(dòng)接觸開關(guān)觸點(diǎn)5和下部微動(dòng)接觸開關(guān)觸點(diǎn)7回復(fù)動(dòng)作后，移動(dòng)機(jī)器人底盤10即可正常工作。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)先實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。