一種機(jī)器人自動(dòng)充電系統(tǒng)及其充電方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種機(jī)器人自動(dòng)充電系統(tǒng)及其充電方法，包括電源監(jiān)控單元、紅外信號(hào)接收單元、紅外測(cè)距單元、無(wú)線信號(hào)收發(fā)單元、視覺(jué)識(shí)別單元、機(jī)器人控制單元和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)單元，所述機(jī)器人控制單元分別連接電源監(jiān)控單元、紅外信號(hào)接收單元、紅外測(cè)距單元、無(wú)線信號(hào)收發(fā)單元、視覺(jué)識(shí)別單元和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)單元。本發(fā)明將紅外信號(hào)追蹤以及圖像識(shí)別法兩者結(jié)合，把原本單一的方法融合在一起，解決單純使用一種方法追蹤時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，讓機(jī)器人都能準(zhǔn)確、穩(wěn)定和不容易受到環(huán)境干擾從而找到充電樁進(jìn)行自主充電。
【專利說(shuō)明】
一種機(jī)器人自動(dòng)充電系統(tǒng)及其充電方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)器人，具體是一種機(jī)器人自動(dòng)充電系統(tǒng)及其充電方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前機(jī)器人的發(fā)展十分迅速，其功能也在日益增加，但機(jī)器人在工作時(shí)常常遇到電池電量不足的問(wèn)題，這是機(jī)器人就需要人手去操作幫助機(jī)器人進(jìn)行續(xù)航，這使得機(jī)器人在執(zhí)行工作時(shí)收到了限制。為了減少人手對(duì)機(jī)器人進(jìn)行續(xù)航的問(wèn)題，研究機(jī)器人自主充電成為了目前機(jī)器人發(fā)展的重大方向。對(duì)于機(jī)器人自主充電，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的解決方案大致有三種:分別為紅外線信號(hào)追蹤、射頻無(wú)線追蹤以及圖像識(shí)別法。
[0003]對(duì)于機(jī)器人自主充電，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的解決方案大致有三種:分別為紅外線信號(hào)追蹤、射頻無(wú)線追蹤以及圖像識(shí)別法。紅外線信號(hào)追蹤是通過(guò)發(fā)出的紅外線信號(hào)去尋找充電粧位置然后進(jìn)行對(duì)接;射頻無(wú)線追蹤是根據(jù)發(fā)出射頻信號(hào)的強(qiáng)弱來(lái)判斷充電粧位置;而圖像識(shí)別法根據(jù)攝像頭去進(jìn)行相關(guān)的圖像處理法來(lái)尋找充電粧。
[0004]對(duì)于機(jī)器人自主充電，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的解決方案大致有三種:分別為紅外線信號(hào)追蹤、射頻無(wú)線追蹤以及圖像識(shí)別法。紅外線信號(hào)追蹤是通過(guò)發(fā)出的紅外線信號(hào)去尋找充電粧位置然后進(jìn)行對(duì)接，但其對(duì)接位置常常不夠準(zhǔn)確，容易有偏差;射頻無(wú)線追蹤是根據(jù)發(fā)出射頻信號(hào)的強(qiáng)弱來(lái)判斷充電粧位置，卻只能大致尋找到充電粧的位置;而圖像識(shí)別法根據(jù)攝像頭去進(jìn)行相關(guān)的圖像處理法來(lái)尋找充電粧，也容易受到環(huán)境的影響。綜上所述，目前機(jī)器人自主充電的主要問(wèn)題在于尋找充電粧時(shí)位置不夠準(zhǔn)確、安全度低以及容易受到環(huán)境干擾。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)器人自動(dòng)充電系統(tǒng)及其充電方法，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問(wèn)題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種機(jī)器人自動(dòng)充電系統(tǒng)及其充電方法，包括電源監(jiān)控單元、紅外信號(hào)接收單元、紅外測(cè)距單元、無(wú)線信號(hào)收發(fā)單元、視覺(jué)識(shí)別單元、機(jī)器人控制單元和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)單元，所述機(jī)器人控制單元分別連接電源監(jiān)控單元、紅外信號(hào)接收單元、紅外測(cè)距單元、無(wú)線信號(hào)收發(fā)單元、視覺(jué)識(shí)別單元和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)單元一種機(jī)器人自動(dòng)充電方法，采用電源監(jiān)控單元負(fù)責(zé)監(jiān)控機(jī)器人電量，當(dāng)電量少于一定閾值后，自動(dòng)充電流程開(kāi)啟；無(wú)線信號(hào)收發(fā)單元在自動(dòng)充電流程開(kāi)啟后，利用無(wú)線信號(hào)將充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)打開(kāi)，或是在機(jī)器人當(dāng)與充電粧距離小于1米并完成旋轉(zhuǎn)180度后，利用無(wú)線信號(hào)將電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)關(guān)閉和電粧電源開(kāi)關(guān)指令打開(kāi);紅外信號(hào)接收單元是當(dāng)自動(dòng)充電流程開(kāi)啟后，充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)將被打開(kāi)，通過(guò)接收充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)不同，判斷機(jī)器人所在充電粧范圍區(qū)域，并同時(shí)令機(jī)器人往區(qū)域3移動(dòng);紅外測(cè)距單元是當(dāng)機(jī)器人到達(dá)區(qū)域3后，紅外測(cè)距單元將開(kāi)始判斷機(jī)器人到充電粧的距離，距離小于1米時(shí)，機(jī)器人將旋轉(zhuǎn)180度，令機(jī)器人背對(duì)著充電粧;視覺(jué)識(shí)別單元是在器人完成背對(duì)著充電粧動(dòng)作后開(kāi)啟，對(duì)充電粧上的定位圖形進(jìn)行識(shí)別并判斷位置，最后成功完成機(jī)器人與充電粧對(duì)接;機(jī)器人控制單元和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)單元是電源監(jiān)控單元、無(wú)線信號(hào)收發(fā)單元、紅外信號(hào)接收單元、紅外測(cè)距單元和視覺(jué)識(shí)別單元都通過(guò)機(jī)器人控制單元來(lái)向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)單元發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)單元接受運(yùn)動(dòng)指令后完成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)執(zhí)行。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:采用所述電源監(jiān)控單元實(shí)時(shí)地監(jiān)控機(jī)器人電池電量， 當(dāng)電量少于一定閾值后，機(jī)器人將啟動(dòng)自動(dòng)充電流程，閾值能夠設(shè)置為任意值。
[0008]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述機(jī)器人開(kāi)始啟動(dòng)自動(dòng)充電流程后，機(jī)器人通過(guò)無(wú)線信號(hào)發(fā)送打開(kāi)充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)開(kāi)關(guān)指令，并收到充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)打開(kāi)的回應(yīng)。
[0009]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)有五種，在不同的區(qū)域紅外引導(dǎo)信號(hào)不一樣，通過(guò)不同的紅外頻率來(lái)區(qū)分不同的區(qū)域，也能夠采用同一個(gè)頻率，但采用不同的信號(hào)指令來(lái)區(qū)分不同的區(qū)域。[〇〇1〇]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:紅外測(cè)距單元在機(jī)器人尋找充電粧過(guò)程中，在機(jī)器人安裝有四個(gè)紅外信號(hào)接收單元，兩兩角度間隔90°，覆蓋機(jī)器人接收紅外信號(hào)接收無(wú)死角， 機(jī)器人采集到充電粧發(fā)出的紅外引導(dǎo)信號(hào)后，判斷機(jī)器人所在區(qū)域，使機(jī)器人朝向區(qū)域3并往充電粧的方向行走過(guò)去，機(jī)器人位于區(qū)域3并通過(guò)紅外測(cè)距單元判斷機(jī)器人到充電粧的距離小于1米時(shí)，機(jī)器人將會(huì)旋轉(zhuǎn)180度，使機(jī)器人背對(duì)著充電粧，同時(shí)通過(guò)無(wú)線信號(hào)發(fā)送關(guān)閉充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)開(kāi)關(guān)指令和打開(kāi)充電粧電源開(kāi)關(guān)指令。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:當(dāng)機(jī)器人完成背對(duì)著充電粧時(shí)，將啟動(dòng)視覺(jué)識(shí)別單元， 對(duì)充電粧上的定位圖形進(jìn)行識(shí)別，根據(jù)識(shí)別結(jié)果判斷機(jī)器人相對(duì)充電粧的位置以及方位， 通過(guò)不斷調(diào)整機(jī)器人的方向角度，使機(jī)器人平行于充電粧，不斷慢慢靠近充電粧，最后機(jī)器人的對(duì)接電極與充電粧上的充電電極相接，并開(kāi)始充電。
[0012]作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:當(dāng)機(jī)器人電源監(jiān)控單元檢測(cè)到電量已經(jīng)達(dá)到100%， 則通過(guò)無(wú)線信號(hào)發(fā)送關(guān)閉充電粧電源開(kāi)關(guān)指令。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明將紅外信號(hào)追蹤以及圖像識(shí)別法兩者結(jié)合，把原本單一的方法融合在一起，解決單純使用一種方法追蹤時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，讓機(jī)器人都能準(zhǔn)確、穩(wěn)定和不容易受到環(huán)境干擾從而找到充電粧進(jìn)行自主充電。【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為機(jī)器人自動(dòng)充電系統(tǒng)及其充電方法的電路原理框圖；圖2為機(jī)器人自動(dòng)充電系統(tǒng)及其充電方法的充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)區(qū)域劃分示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0016]請(qǐng)參閱圖1?2,本發(fā)明實(shí)施例中，一種機(jī)器人自動(dòng)充電方法，采用電源監(jiān)控單元負(fù)責(zé)監(jiān)控機(jī)器人電量，當(dāng)電量少于一定閾值后，自動(dòng)充電流程開(kāi)啟;無(wú)線信號(hào)收發(fā)單元在自動(dòng)充電流程開(kāi)啟后，利用無(wú)線信號(hào)將充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)打開(kāi)，或是在機(jī)器人當(dāng)與充電粧距離小于1米并完成旋轉(zhuǎn)180度后，利用無(wú)線信號(hào)將電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)關(guān)閉和電粧電源開(kāi)關(guān)指令打開(kāi);紅外信號(hào)接收單元是當(dāng)自動(dòng)充電流程開(kāi)啟后，充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)將被打開(kāi)，通過(guò)接收充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)不同，判斷機(jī)器人所在充電粧范圍區(qū)域，并同時(shí)令機(jī)器人往區(qū)域3 移動(dòng);紅外測(cè)距單元是當(dāng)機(jī)器人到達(dá)區(qū)域3后，紅外測(cè)距單元將開(kāi)始判斷機(jī)器人到充電粧的距離，距離小于1米時(shí)，機(jī)器人將旋轉(zhuǎn)180度，令機(jī)器人背對(duì)著充電粧;視覺(jué)識(shí)別單元是在器人完成背對(duì)著充電粧動(dòng)作后開(kāi)啟，對(duì)充電粧上的定位圖形進(jìn)行識(shí)別并判斷位置，最后成功完成機(jī)器人與充電粧對(duì)接;機(jī)器人控制單元和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)單元是電源監(jiān)控單元、無(wú)線信號(hào)收發(fā)單元、紅外信號(hào)接收單元、紅外測(cè)距單元和視覺(jué)識(shí)別單元都通過(guò)機(jī)器人控制單元來(lái)向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)單元發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)單元接受運(yùn)動(dòng)指令后完成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)執(zhí)行。采用所述電源監(jiān)控單元實(shí)時(shí)地監(jiān)控機(jī)器人電池電量，當(dāng)電量少于一定閾值后，機(jī)器人將啟動(dòng)自動(dòng)充電流程，閾值能夠設(shè)置為任意值。所述機(jī)器人開(kāi)始啟動(dòng)自動(dòng)充電流程后，機(jī)器人通過(guò)無(wú)線信號(hào)發(fā)送打開(kāi)充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)開(kāi)關(guān)指令，并收到充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)打開(kāi)的回應(yīng)。所述電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)有五種，在不同的區(qū)域紅外引導(dǎo)信號(hào)不一樣，通過(guò)不同的紅外頻率來(lái)區(qū)分不同的區(qū)域，也能夠采用同一個(gè)頻率，但采用不同的信號(hào)指令來(lái)區(qū)分不同的區(qū)域。紅外測(cè)距單元在機(jī)器人尋找充電粧過(guò)程中，在機(jī)器人安裝有四個(gè)紅外信號(hào)接收單元，兩兩角度間隔90°，覆蓋機(jī)器人接收紅外信號(hào)接收無(wú)死角，機(jī)器人采集到充電粧發(fā)出的紅外引導(dǎo)信號(hào)后，判斷機(jī)器人所在區(qū)域，使機(jī)器人朝向區(qū)域3并往充電粧的方向行走過(guò)去，機(jī)器人位于區(qū)域3并通過(guò)紅外測(cè)距單元判斷機(jī)器人到充電粧的距離小于1米時(shí)，機(jī)器人將會(huì)旋轉(zhuǎn)180度，使機(jī)器人背對(duì)著充電粧，同時(shí)通過(guò)無(wú)線信號(hào)發(fā)送關(guān)閉充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)開(kāi)關(guān)指令和打開(kāi)充電粧電源開(kāi)關(guān)指令。當(dāng)機(jī)器人完成背對(duì)著充電粧時(shí)，將啟動(dòng)視覺(jué)識(shí)別單元，對(duì)充電粧上的定位圖形進(jìn)行識(shí)別，根據(jù)識(shí)別結(jié)果判斷機(jī)器人相對(duì)充電粧的位置以及方位，通過(guò)不斷調(diào)整機(jī)器人的方向角度，使機(jī)器人平行于充電粧，不斷慢慢靠近充電粧，最后機(jī)器人的對(duì)接電極與充電粧上的充電電極相接，并開(kāi)始充電。當(dāng)機(jī)器人電源監(jiān)控單元檢測(cè)到電量已經(jīng)達(dá)到100%， 則通過(guò)無(wú)線信號(hào)發(fā)送關(guān)閉充電粧電源開(kāi)關(guān)指令。
[0017]本發(fā)明的工作原理是:請(qǐng)參閱圖1，電源監(jiān)控單元是負(fù)責(zé)監(jiān)控機(jī)器人電量，當(dāng)電量少于一定閾值后，自動(dòng)充電流程開(kāi)啟；無(wú)線信號(hào)收發(fā)單元是在自動(dòng)充電流程開(kāi)啟后，利用無(wú)線信號(hào)將充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)打開(kāi)，或是在機(jī)器人當(dāng)與充電粧距離小于1米并完成旋轉(zhuǎn)180 度后，利用無(wú)線信號(hào)將電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)關(guān)閉和電粧電源開(kāi)關(guān)指令打開(kāi);紅外信號(hào)接收單元是當(dāng)自動(dòng)充電流程開(kāi)啟后，充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)將被打開(kāi)，通過(guò)接收充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)不同，判斷機(jī)器人所在充電粧范圍區(qū)域，并同時(shí)令機(jī)器人往區(qū)域3移動(dòng);紅外測(cè)距單元是當(dāng)機(jī)器人到達(dá)區(qū)域3后，紅外測(cè)距單元將開(kāi)始判斷機(jī)器人到充電粧的距離，距離小于1米時(shí)， 機(jī)器人將旋轉(zhuǎn)180度，令機(jī)器人背對(duì)著充電粧;視覺(jué)識(shí)別單元是在器人完成背對(duì)著充電粧動(dòng)作后開(kāi)啟，對(duì)充電粧上的定位圖形進(jìn)行識(shí)別并判斷位置，最后成功完成機(jī)器人與充電粧對(duì)接;機(jī)器人控制單元和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)單元是電源監(jiān)控單元、無(wú)線信號(hào)收發(fā)單元、紅外信號(hào)接收單元、紅外測(cè)距單元和視覺(jué)識(shí)別單元都通過(guò)機(jī)器人控制單元來(lái)向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)單元發(fā)出運(yùn)動(dòng)指令，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)單元接受運(yùn)動(dòng)指令后完成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)執(zhí)行。
[0018]自動(dòng)充電流程:1.機(jī)器人電源監(jiān)控單元實(shí)時(shí)地監(jiān)控機(jī)器人電池電量，當(dāng)電量少于一定閾值后，機(jī)器人將啟動(dòng)自動(dòng)充電。這里的閾值為可設(shè)置為任意值，用戶可以設(shè)置為30%、25%、20%等。[〇〇19]2.機(jī)器人開(kāi)始啟動(dòng)自動(dòng)充電流程，機(jī)器人通過(guò)無(wú)線信號(hào)發(fā)送打開(kāi)充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)開(kāi)關(guān)指令，并收到充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)打開(kāi)的回應(yīng)。無(wú)線信號(hào)基于zigbee協(xié)議，但不限于zigbee協(xié)議無(wú)線信號(hào)，也可以采用wifi，藍(lán)牙以及2.4G自定義無(wú)線RF信號(hào)等。
[0020]3.充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)有五種，如圖2所示，在不同的區(qū)域紅外引導(dǎo)信號(hào)不一樣， 現(xiàn)在通過(guò)不同的紅外頻率來(lái)區(qū)分不同的區(qū)域，也可以采用同一個(gè)頻率，但采用不同的信號(hào)指令來(lái)區(qū)分不同的區(qū)域。
[0021]4.紅外測(cè)距單元，在機(jī)器人尋找充電粧過(guò)程中。在機(jī)器人安裝有四個(gè)紅外信號(hào)接收單元，兩兩角度間隔90°，覆蓋機(jī)器人接收紅外信號(hào)接收無(wú)死角，這樣機(jī)器人在任意方向都可以接收到紅外信號(hào)。機(jī)器人采集到充電粧發(fā)出的紅外引導(dǎo)信號(hào)后，判斷機(jī)器人所在區(qū)域，使機(jī)器人朝向區(qū)域3并往充電粧的方向行走過(guò)去。機(jī)器人位于區(qū)域3并通過(guò)紅外測(cè)距單元判斷機(jī)器人到充電粧的距離小于1米時(shí)，機(jī)器人將會(huì)旋轉(zhuǎn)180度，使機(jī)器人背對(duì)著充電粧。 同時(shí)通過(guò)無(wú)線信號(hào)發(fā)送關(guān)閉充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)開(kāi)關(guān)指令和打開(kāi)充電粧電源開(kāi)關(guān)指令。
[0022]5.當(dāng)機(jī)器人完成背對(duì)著充電粧時(shí)，將啟動(dòng)視覺(jué)識(shí)別單元，對(duì)充電粧上的定位圖形進(jìn)行識(shí)別，根據(jù)識(shí)別結(jié)果判斷機(jī)器人相對(duì)充電粧的位置以及方位，通過(guò)不斷調(diào)整機(jī)器人的方向角度，使機(jī)器人平行于充電粧，不斷慢慢靠近充電粧，最后機(jī)器人的對(duì)接電極與充電粧上的充電電極相接，并開(kāi)始充電。[〇〇23]6.當(dāng)機(jī)器人電源監(jiān)控單元檢測(cè)到電量已經(jīng)達(dá)到100%，則通過(guò)無(wú)線信號(hào)發(fā)送關(guān)閉充電粧電源開(kāi)關(guān)指令。[〇〇24]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0025]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)器人自動(dòng)充電系統(tǒng)，包括電源監(jiān)控單元、紅外信號(hào)接收單元、紅外測(cè)距單元、 無(wú)線信號(hào)收發(fā)單元、視覺(jué)識(shí)別單元、機(jī)器人控制單元和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)單元，其特征在于，所述機(jī) 器人控制單元分別連接電源監(jiān)控單元、紅外信號(hào)接收單元、紅外測(cè)距單元、無(wú)線信號(hào)收發(fā)單 元、視覺(jué)識(shí)別單元和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)單元。2.—種機(jī)器人自動(dòng)充電方法，其特征在于，采用所述電源監(jiān)控單元負(fù)責(zé)監(jiān)控機(jī)器人電 量，當(dāng)電量少于一定閾值后，自動(dòng)充電流程開(kāi)啟；無(wú)線信號(hào)收發(fā)單元在自動(dòng)充電流程開(kāi)啟 后，利用無(wú)線信號(hào)將充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)打開(kāi)，或是在機(jī)器人當(dāng)與充電粧距離小于1米并完 成旋轉(zhuǎn)180度后，利用無(wú)線信號(hào)將電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)關(guān)閉和電粧電源開(kāi)關(guān)指令打開(kāi);紅外信 號(hào)接收單元是當(dāng)自動(dòng)充電流程開(kāi)啟后，充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)將被打開(kāi)，通過(guò)接收充電粧紅 外引導(dǎo)信號(hào)不同，判斷機(jī)器人所在充電粧范圍區(qū)域，并同時(shí)令機(jī)器人往區(qū)域3移動(dòng);紅外測(cè) 距單元是當(dāng)機(jī)器人到達(dá)區(qū)域3后，紅外測(cè)距單元將開(kāi)始判斷機(jī)器人到充電粧的距離，距離小 于1米時(shí)，機(jī)器人將旋轉(zhuǎn)180度，令機(jī)器人背對(duì)著充電粧;視覺(jué)識(shí)別單元是在器人完成背對(duì)著 充電粧動(dòng)作后開(kāi)啟，對(duì)充電粧上的定位圖形進(jìn)行識(shí)別并判斷位置，最后成功完成機(jī)器人與 充電粧對(duì)接;機(jī)器人控制單元和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)單元是電源監(jiān)控單元、無(wú)線信號(hào)收發(fā)單元、紅外信 號(hào)接收單元、紅外測(cè)距單元和視覺(jué)識(shí)別單元都通過(guò)機(jī)器人控制單元來(lái)向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)單元發(fā)出 運(yùn)動(dòng)指令，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)單元接受運(yùn)動(dòng)指令后完成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)執(zhí)行。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人自動(dòng)充電方法，其特征在于，采用所述電源監(jiān)控單元實(shí) 時(shí)地監(jiān)控機(jī)器人電池電量，當(dāng)電量少于一定閾值后，機(jī)器人將啟動(dòng)自動(dòng)充電流程，閾值能夠 設(shè)置為任意值。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人自動(dòng)充電方法，其特征在于，所述機(jī)器人開(kāi)始啟動(dòng)自動(dòng) 充電流程后，機(jī)器人通過(guò)無(wú)線信號(hào)發(fā)送打開(kāi)充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)開(kāi)關(guān)指令，并收到充電粧 紅外引導(dǎo)信號(hào)打開(kāi)的回應(yīng)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)器人自動(dòng)充電方法，其特征在于，所述電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)有 五種，在不同的區(qū)域紅外引導(dǎo)信號(hào)不一樣，通過(guò)不同的紅外頻率來(lái)區(qū)分不同的區(qū)域，也能夠 采用同一個(gè)頻率，但采用不同的信號(hào)指令來(lái)區(qū)分不同的區(qū)域。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)器人自動(dòng)充電方法，其特征在于，紅外測(cè)距單元在機(jī)器人尋 找充電粧過(guò)程中，在機(jī)器人安裝有四個(gè)紅外信號(hào)接收單元，兩兩角度間隔90°，覆蓋機(jī)器人 接收紅外信號(hào)接收無(wú)死角，機(jī)器人采集到充電粧發(fā)出的紅外引導(dǎo)信號(hào)后，判斷機(jī)器人所在 區(qū)域，使機(jī)器人朝向區(qū)域3并往充電粧的方向行走過(guò)去，機(jī)器人位于區(qū)域3并通過(guò)紅外測(cè)距 單元判斷機(jī)器人到充電粧的距離小于1米時(shí)，機(jī)器人將會(huì)旋轉(zhuǎn)180度，使機(jī)器人背對(duì)著充電 粧，同時(shí)通過(guò)無(wú)線信號(hào)發(fā)送關(guān)閉充電粧紅外引導(dǎo)信號(hào)開(kāi)關(guān)指令和打開(kāi)充電粧電源開(kāi)關(guān)指 令。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)器人自動(dòng)充電方法，其特征在于，當(dāng)機(jī)器人完成背對(duì)著充電 粧時(shí)，將啟動(dòng)視覺(jué)識(shí)別單元，對(duì)充電粧上的定位圖形進(jìn)行識(shí)別，根據(jù)識(shí)別結(jié)果判斷機(jī)器人相 對(duì)充電粧的位置以及方位，通過(guò)不斷調(diào)整機(jī)器人的方向角度，使機(jī)器人平行于充電粧，不斷 慢慢靠近充電粧，最后機(jī)器人的對(duì)接電極與充電粧上的充電電極相接，并開(kāi)始充電。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器人自動(dòng)充電方法，其特征在于，當(dāng)機(jī)器人電源監(jiān)控單元檢 測(cè)到電量已經(jīng)達(dá)到100%，則通過(guò)無(wú)線信號(hào)發(fā)送關(guān)閉充電粧電源開(kāi)關(guān)指令。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK106026288SQ201610564039
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月18日
【發(fā)明人】林綠德, 莊永軍
【申請(qǐng)人】旗瀚科技有限公司