一種機(jī)器人無線自主充電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)充電裝置，尤其是涉及一種機(jī)器人無線自主充電裝置，涉及移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]移動(dòng)機(jī)器人可廣泛應(yīng)用于各種場合，并具有較大的工作范圍。但由于機(jī)器人本體所攜帶的蓄電池容量有限，往往不能持續(xù)供電較長時(shí)間，因此不得不采用人工干預(yù)的方式給機(jī)器人充電。但人工干預(yù)不僅浪費(fèi)人力，也降低了機(jī)器人的自主性和智能化，特別是在無人看守的環(huán)境下，機(jī)器人處于非連續(xù)的任務(wù)環(huán)，使得機(jī)器人不能夠長期自治，極大地影響了機(jī)器人產(chǎn)品的實(shí)用性。因此，自主充電是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)無人值守、長期續(xù)航亟待解決的問題。
[0003]目前市面上可以看到一些機(jī)器人充電裝置都是基于接觸式的，即采用接口對(duì)接，連接機(jī)器人本體與充電器，這種充電裝置極易造成接觸不良，從而導(dǎo)致自動(dòng)充電失敗，同時(shí)也給機(jī)器人控制增加了難度，減低充電效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是發(fā)明一種機(jī)器人無線自主充電系統(tǒng)，解決無線非接觸式機(jī)器人充電問題，利用充電器與機(jī)器人之間以電感耦合傳送能量，兩者之間不用電線連接，因此充電器及機(jī)器人都可以做到無導(dǎo)電接點(diǎn)外露，方便機(jī)器人執(zhí)行充電任務(wù)，避免接觸式充電易接觸不良的現(xiàn)象，機(jī)器人自動(dòng)控制進(jìn)行監(jiān)測電量，實(shí)現(xiàn)在無人值守的情況下自主充電，提高機(jī)器人產(chǎn)品的實(shí)用性。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型的機(jī)器人無線自主充電系統(tǒng)包括機(jī)器人本體上的充電相關(guān)模塊和充電平臺(tái)；充電相關(guān)模塊包括機(jī)器人本體上的電池、信號(hào)發(fā)送模塊、信號(hào)接收模塊、控制模塊和電感線圈II，充電平臺(tái)包括底座和底座上安裝的充電模塊、電源模塊、導(dǎo)航模塊和電感線圈I ;
[0006]信號(hào)發(fā)送模塊發(fā)送位置信息，導(dǎo)航模塊接收該位置信息并確定機(jī)器人本體的空間位置，規(guī)劃機(jī)器人本體回到充電平臺(tái)的路徑，向機(jī)器人本體發(fā)送導(dǎo)航指令；信號(hào)接收模塊接收該導(dǎo)航指令，控制模塊根據(jù)該導(dǎo)航指令驅(qū)動(dòng)機(jī)器人本體產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作，使機(jī)器人本體以移動(dòng)到充電平臺(tái)；電感線圈I和電感線圈II耦合，電感線圈II連接電池，充電模塊控制電源模塊經(jīng)由電感線圈1、電感線圈II向電池充電。
[0007]上述方案中，電源模塊為太陽能電池板。
[0008]進(jìn)一步設(shè)計(jì)，底座還包括透明隔板，底座向上依次安裝太陽能電池板和透明隔板。
[0009]信號(hào)發(fā)送模塊設(shè)置在機(jī)器人本體上，負(fù)責(zé)發(fā)送信號(hào)，以便導(dǎo)航模塊確定機(jī)器人所處位置。導(dǎo)航模塊設(shè)置在底座內(nèi)，負(fù)責(zé)定位機(jī)器人本體的空間位置，并向機(jī)器人本體發(fā)送引導(dǎo)信息，使機(jī)器人本體以最小可行路徑達(dá)到充電底座。
[0010]信號(hào)接收模塊設(shè)置在機(jī)器人本體上，負(fù)責(zé)接收導(dǎo)航信號(hào)，并解譯為機(jī)器人相關(guān)動(dòng)作的指令。
[0011]控制模塊設(shè)置在機(jī)器人本體上，負(fù)責(zé)根據(jù)動(dòng)作指令信號(hào)，控制機(jī)器人的相關(guān)動(dòng)作。
[0012]太陽能電池板設(shè)置在充電平臺(tái)的透明隔板下，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)。透明隔板設(shè)置在充電平臺(tái)頂部，并能承受機(jī)器人的全部重量。
[0013]電感線圈II設(shè)置在機(jī)器人足部，機(jī)器人足部站立于底座的透明隔板上，電感線圈I設(shè)置在太陽能電池板以下，與機(jī)器人足部的電感線圈II進(jìn)行耦合，太陽能電池板通過互感耦合對(duì)電池充電。
[0014]充電模塊設(shè)置在底座內(nèi)，負(fù)責(zé)控制太陽能電池板為機(jī)器人本體電池進(jìn)行充電。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0016]I)設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單且完全適用；
[0017]2)機(jī)器人本體與充電平臺(tái)采用非接觸式，具有較高的連接穩(wěn)定性；
[0018]3)采用太陽能供電，可在室外無電源場合使用，且節(jié)能環(huán)保；
[0019]4)自主移動(dòng)機(jī)器人至充電平臺(tái)充電，無人值守時(shí)可實(shí)現(xiàn)自主充電，無需人工介入，提尚實(shí)用性。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型中充電平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型中充電平臺(tái)結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型中機(jī)器人本體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本實(shí)用新型中充電平臺(tái)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為本實(shí)用新型中機(jī)器人充電工作示意圖；
[0025]圖6為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:1.透明隔板；2.太陽能電池板；3.底座；4.充電模塊；5.導(dǎo)航模塊；6.電感線圈I ;7.機(jī)器人本體；8.電池；9.信號(hào)發(fā)送模塊；10.信號(hào)接收模塊；11.控制模塊；12.電感線圈II。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0028]實(shí)施例1
[0029]參見圖1-圖6，本實(shí)用新型的機(jī)器人無線自主充電系統(tǒng)包括機(jī)器人本體7上的充電相關(guān)模塊和充電平臺(tái)；充電相關(guān)模塊包括機(jī)器人本體7上的電池8、信號(hào)發(fā)送模塊9、信號(hào)接收模塊10、控制模塊11和電感線圈II 12，充電平臺(tái)包括底座3和底座3上安裝的充電模塊4、電源模塊、導(dǎo)航模塊5和電感線圈I 6 ；
[0030]信號(hào)發(fā)送模塊9發(fā)送位置信息，導(dǎo)航模塊5接收該位置信息并確定機(jī)器人本體7的空間位置，規(guī)劃機(jī)器人本體7回到充電平臺(tái)的路徑，向機(jī)器人本體7發(fā)送導(dǎo)航指令；信號(hào)接收模塊10接收該導(dǎo)航指令，控制模塊11根據(jù)該導(dǎo)航指令驅(qū)動(dòng)機(jī)器人本體7上的舵機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作，使機(jī)器人本體7以移動(dòng)到充電平臺(tái)上；電感線圈I 6和電感線圈II 12耦合，電感線圈II 12連接電池8，充電模塊4控制電源模塊經(jīng)由電感線圈I 6、電感線圈II 12向電池8充電。
[0031]電源模塊為太陽能電池板2。
[0032]見圖1和圖2，底座3還包括透明隔板1，底座3向上依次安裝太陽能電池板2和透明隔板I。
[0033]見圖3，信號(hào)發(fā)送模塊9設(shè)置在機(jī)器人本體7上，負(fù)責(zé)發(fā)送信號(hào)，以便導(dǎo)航模塊5確定機(jī)器人所處位置。導(dǎo)航模塊5設(shè)置在底座3內(nèi)，負(fù)責(zé)定位機(jī)器人本體7的空間位置，并向機(jī)器人本體7發(fā)送引導(dǎo)信息，使機(jī)器人本體7以最小可行路徑達(dá)到充電底座3。
[0034]信號(hào)接收模塊10設(shè)置在機(jī)器人本體7上，負(fù)責(zé)接收導(dǎo)航信號(hào)，并解譯為機(jī)器人相關(guān)動(dòng)作的指令。
[0035]控制模塊11設(shè)置在機(jī)器人本體7上，負(fù)責(zé)根據(jù)動(dòng)作指令信號(hào)，控制機(jī)器人的相關(guān)動(dòng)作。
[0036]見圖1和圖2，太陽能電池板2設(shè)置在充電平臺(tái)的透明隔板I下，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)。透明隔板I設(shè)置在充電平臺(tái)頂部，并能承受機(jī)器人的全部重量。
[0037]參見圖3、圖4和圖5，電感線圈II 12設(shè)置在機(jī)器人足部，機(jī)器人足部站立于底座3的透明隔板I上，電感線圈I 6設(shè)置在太陽能電池板2以下，與機(jī)器人足部的電感線圈II 12進(jìn)行耦合，太陽能電池板2通過互感耦合對(duì)電池8充電。底座3采用平臺(tái)設(shè)計(jì)，可使機(jī)器人無障礙移動(dòng)到充電平臺(tái)上。
[0038]充電模塊4設(shè)置在底座3內(nèi)，負(fù)責(zé)控制太陽能電池板2為機(jī)器人本體7電池8進(jìn)行充電。
[0039]本實(shí)用新型的機(jī)器人自主無線充電系統(tǒng)，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單且完全適用；
[0040]機(jī)器人本體7與充電平臺(tái)采用非接觸式，具有較高的連接穩(wěn)定性；
[0041]采用太陽能供電，可在室外無電源場合使用，且節(jié)能環(huán)保；
[0042]自主移動(dòng)機(jī)器人至充電平臺(tái)充電，無人值守時(shí)可實(shí)現(xiàn)自主充電，無需人工介入，提尚實(shí)用性。
[0043]本實(shí)用新型所述的充電系統(tǒng)不僅應(yīng)用到室內(nèi)機(jī)器人，還適用于室外缺少電源的機(jī)器人充電場合。
[0044]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)器人無線自主充電系統(tǒng)，其特征在于:包括機(jī)器人本體上的充電相關(guān)模塊和充電平臺(tái)；充電相關(guān)模塊包括機(jī)器人本體上的電池、信號(hào)發(fā)送模塊、信號(hào)接收模塊、控制模塊和電感線圈II，充電平臺(tái)包括底座和底座上安裝的充電模塊、電源模塊、導(dǎo)航模塊和電感線圈I ; 信號(hào)發(fā)送模塊發(fā)送位置信息，導(dǎo)航模塊接收該位置信息并確定機(jī)器人本體的空間位置，規(guī)劃機(jī)器人本體回到充電平臺(tái)的路徑，向機(jī)器人本體發(fā)送導(dǎo)航指令；信號(hào)接收模塊接收該導(dǎo)航指令，控制模塊根據(jù)該導(dǎo)航指令驅(qū)動(dòng)機(jī)器人本體產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作，使機(jī)器人本體以移動(dòng)到充電平臺(tái)；電感線圈I和電感線圈II耦合，電感線圈II連接電池，充電模塊控制電源模塊經(jīng)由電感線圈1、電感線圈II向電池充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人無線自主充電系統(tǒng)，其特征在于:電源模塊為太陽能電池板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人無線自主充電系統(tǒng)，其特征在于:底座還包括透明隔板，底座向上依次安裝太陽能電池板和透明隔板。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種機(jī)器人無線自主充電系統(tǒng)，包括機(jī)器人本體上的充電相關(guān)模塊和充電平臺(tái)；充電相關(guān)模塊包括電池、信號(hào)發(fā)送模塊、信號(hào)接收模塊、控制模塊和電感線圈Ⅱ，充電平臺(tái)包括底座和底座上安裝的充電模塊、電源模塊、導(dǎo)航模塊和電感線圈Ⅰ；信號(hào)發(fā)送模塊發(fā)送位置信息，導(dǎo)航模塊接收該位置信息并確定機(jī)器人本體的空間位置，向機(jī)器人本體發(fā)送導(dǎo)航指令；信號(hào)接收模塊接收該導(dǎo)航指令，控制模塊根據(jù)該導(dǎo)航指令驅(qū)動(dòng)機(jī)器人本體產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作，使機(jī)器人本體以移動(dòng)到充電平臺(tái)；電感線圈Ⅰ和電感線圈Ⅱ耦合，電感線圈Ⅱ連接電池，充電模塊控制電源模塊經(jīng)由電感線圈Ⅰ、電感線圈Ⅱ向電池充電，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人無人值守情況下，自主進(jìn)行無線充電的功能。
【IPC分類】H02J17-00, H02J7-00
【公開號(hào)】CN204424987
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520117746
【發(fā)明人】馬雷, 王志浩
【申請(qǐng)人】青島里奧機(jī)器人技術(shù)有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年2月27日