[发明专利]机器人电磁感应式自动充电系统及方法

权利要求书

1.一种机器人电磁感应式自动充电系统，其特征在于，包括：

设置在机器人上的机器人电能接收装置及置于地面的地面电能发射装置；

所述机器人电能接收装置包括机器人控制中心、第一无线通信模块、电池、电能接收模块及设置在机器人底部的接收线圈；

所述机器人控制中心用于控制电能接收模块的逻辑时序和稳定性，使无线充电顺利进行，该机器人控制中心还用于控制第一无线通信模块进行数据传输；

所述地面电能发射装置包括地面控制器、地面发射线圈、第二无线通信模块及电能发射模块，所述地面发射线圈位于地面电能发射装置的顶部；

所述地面控制器用于控制电能发射模块的逻辑时序和稳定性，还用于控制第二无线通信模块进行数据传输；

所述电能发射模块用于将低频交流电转换为高频交流电；

所述地面发射线圈用于通过高频交变电流产生高频的交流磁场；

当接收线圈位于地面发射线圈产生的交流磁场时，产生相应的交变电流，并由电能接收模块转换为直流电并提供给电池存储；

所述机器人电能接收装置还包括位于机器人正前方用于采集图像的摄像头，所述机器人控制中心控制摄像头采集图像并与预存图像进行比对，根据匹配度判断机器人是否与地面电能发射装置垂直正对；

在匹配度达到匹配阈值时，则机器人与地面电能发射装置垂直正对，而未达到匹配阈值时，则机器人控制中心控制摄像头先向左转动一个角度再采集图像，当匹配度下降时，则机器人控制中心控制摄像头向右转动再采集图像，直至达到匹配阈值，使机器人与地面电能发射装置垂直正对；

所述机器人电能接收装置还包括位于摄像头下方用于测定距离的超声波传感器，所述机器人控制中心控制读取超声波传感器感应的数据，并将超声波传感器数据与预定参考值进行比对，以确保接收线圈位于地面发射线圈正上方。

2.根据权利要求1所述的机器人电磁感应式自动充电系统，其特征在于，所述地面电能发射装置还包括设置在地面发射线圈两侧和前端的挡板。

3.根据权利要求1所述的机器人电磁感应式自动充电系统，其特征在于，所述地面电能发射装置还包括设置在地面发射线圈侧边的两条导轨。

4.一种应用如权利要求1所述的机器人电磁感应式自动充电系统的自动充电方法，所述机器人电能接收装置还包括位于机器人正前方用于采集图像的摄像头，所述机器人控制中心控制摄像头采集图像并与预存图像进行匹配，其特征在于，包括步骤：

a、机器人控制中心检测电池的剩余电量，当检测到剩余电量低于一预设的充电阈值时，机器人进入充电模式；

b、机器人控制中心控制机器人向地面电能发射装置移动，使接收线圈位于地面发射线圈上方，然后机器人控制中心通过第一无线通信模块和第二无线通信模块控制地面电能发射装置开启充电；

c、电能发射模块将低频交流电转换为高频交流电，地面发射线圈通过高频交变电流产生高频的交流磁场；接收线圈产生相应的交变电流，并由电能接收模块转换为直流电并提供给电池存储，实现对电池进行充电；

所述步骤b具体包括：

b1、在机器人处于充电模式时，机器人控制中心按照预订路线或路径规划，控制机器人从当前位置向地面电能发射装置移动；

b2、在到达地面电能发射装置后，机器人控制中心控制摄像头转动到预设角度进行图像采集，然后将采集的图像与预存图像进行匹配，根据匹配度判断机器人是否与地面电能发射装置垂直正对；

b3、在匹配度达到匹配阈值时，则机器人与地面电能发射装置垂直正对，而未达到匹配阈值时，则机器人控制中心控制摄像头先向左转动一个角度再采集图像，当匹配度下降时，则机器人控制中心控制摄像头向右转动再采集图像，直至达到匹配阈值，使机器人与地面电能发射装置垂直正对。