[发明专利]扫地机器人自主充电用的室内导航定位系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种导航定位系统，尤其是一种扫地机器人自主充电用的室内导航定位系统，属于室内导航定位的技术领域。

背景技术

目前，扫地机器人已经被越来越多的家庭接收并实际使用，高端型号都具备自主充电功能。从市场上现有的自主充电功能来看，大部分都是采用充电座发射一定区域的红外信号，机器人运动过程中进入此红外区域后，通过前端红外接收头接收红外信号，不断调节运动方向，直至与充电座上的金属电极片接触。另有一些国外高端品牌的扫地机器人是采用North Star公司的导航技术，通过充电座投射两个信标光斑到天花板，机器人上端设置四象限的红外接收窗口，通过光斑在传感器上的投影区域转换成电信号后，计算出机器人当前所处的坐标和姿态。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种扫地机器人自主充电用的室内导航定位系统，其结构紧凑，能扩大扫地机器人在室内的搜索范围，减少扫地机器人寻找充电的时间，成本低，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述扫地机器人自主充电用的室内导航定位系统，包括扫地机器人以及用于对所述扫地机器人进行充电的充电座；所述充电座上设置用于发射红外信号的红外LED光源信标，扫地机器人上设置用于接收红外信号的接收感应单元；

所述接收感应单元包括信号处理卡板以及安装于所述信号处理卡板上的硅光电池传感器组，硅光电池传感器组接收红外信号并将红外信号转换为电流信号，且将所述电流信号传输至信号处理卡板内；信号处理卡板根据电流信号确定扫地机器人相对充电座的位置，扫地机器人根据信号处理卡板确定的位置向充电座移动，直至扫地机器人与充电座对接后充电。

所述硅光电池传感器组包括第一硅光电池传感器以及第二硅光电池传感器，所述第一硅光电池传感器上设置第一遮光罩，第二硅光电池传感器上设置第二遮光罩；第一硅光电池传感器、第二硅光电池传感器在信号处理卡板上呈正交分布，第一遮光罩上的透光窗口与第二遮光罩上的透光窗口呈正交分布。

所述信号处理卡板上设置接收滤光片，第一遮光罩、第二遮光罩位于信号处理卡板与接收滤光片之间。

所述红外LED光源信标包括红外LED光源以及用于对所述红外LED光源进行滤光的发射滤光片。

所述扫地机器人在低电量时，向充电座发送充电移动请求，充电座根据接收的充电移动请求开启红外LED光源信标。

所述扫地机器人内存储有与充电座对接充电后的标定对接充电坐标位置；扫地机器人将信号处理卡板确定相对充电座的位置与标定对接充电坐标位置比较，实时修正扫地机器人的运动轨迹，直至扫地机器人与充电座对接后充电。

本发明的优点：采用低成本的红外LED光源作为信标，低成本的硅光电池用于红外信号的接收，降低导航定位的成本和系统的复杂度，扩大扫地机器人在室内的搜索范围，减少机器人寻找充电座的时间。

附图说明

图1本发明的结构示意图。

图2为本发明红外LED光源信标的结构示意图。

图3为本发明接收感应单元的结构示意图。

图4为本发明进行位置确定的流程图。

附图标记说明：100-LED光源、101-信号处理卡板、102-第一硅光电池传感器、103-第二硅光电池传感器、104-第一遮光罩、105-第二遮光罩、106-发射滤光片、108-接收滤光片、201-红外LED光源信标、202-充电座、203-接收感应单元以及204-扫地机器人。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图3和图4所示：为了能扩大扫地机器人在室内的搜索范围，减少扫地机器人寻找充电的时间，本发明包括扫地机器人204以及用于对所述扫地机器人204进行充电的充电座202；所述充电座202上设置用于发射红外信号的红外LED光源信标201，扫地机器人204上设置用于接收红外信号的接收感应单元203；

所述接收感应单元203包括信号处理卡板101以及安装于所述信号处理卡板101上的硅光电池传感器组，硅光电池传感器组接收红外信号并将红外信号转换为电流信号，且将所述电流信号传输至信号处理卡板101内；信号处理卡板101根据电流信号确定扫地机器人204相对充电座202的位置，扫地机器人204根据信号处理卡板101确定的位置向充电座202移动，直至扫地机器人204与充电座202对接后充电。