[发明专利]一种智能居家机器人的自动充电控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人技术领域和自动控制技术领域，尤其涉及一种智能居家机器人的自动充电控制系统及控制方法。

背景技术

随着机器人技术的发展，智能居家机器人已经越来越多的出现在机器人产品市场上，并且开始逐渐受到人们的关注和接受。智能居家机器人通常具有受到其内部运动驱动控制器控制的运动执行机构，以实现智能居家机器人朝向各个不同方向上运动，从而帮助用户完成地面清洁、物品传送、远程视频采集等一系列的居家辅助功能。

为了保证智能居家机器人具备较好的续航工作能力，通常智能居家机器人都采用蓄电池供电，以便通过一个与智能居家机器人匹配的充电基座对其进行反复充电，实现智能居家机器人的循环续航工作；并且，如果智能居家机器人依赖人工操作充电，容易引起充电不及时等问题，还增加了用户使用的麻烦，影响使用体验，因此在智能居家机器人上设计自动充电功能是非常有必要的。

但要实现智能居家机器人的自动充电控制，主要需要解决两方面的问题，一个是如何实现充电方位的识别，另一个是如何提供稳定的充电连接。对于如何实现智能居家机器人对充电方位的识别问题，可以基于智能居家机器人普遍具备的视频采集能力，通过对其采集的视频图像进行图像识别处理确定其周边环境中具备充电基座轮廓特征的物品所在的方位，从而控制智能居家机器人朝向该方位运动而靠近充电基座进行充电；但基于视频图像处理的充电基座方位识别技术研发难度较大，需要专业的动态图像识别技术研发人员参与，研发成本相对较高，并且其方位判断容易受到与充电基座外形相似的物品的误导，准确率不足，影响自动充电控制的可靠性。而对于如何向智能居家机器人提供稳定的充电连接的问题，可以通过无线充电来技术来解决，只要控制智能居家机器人靠近无线充电的充电基座，便能够实现较为稳定的充电连接；但无线充电技术同样存在研发难度较大、研发成本较高的问题，并且目前无线充电解决方案的技术成熟度还有所不足，同时还受到充电电流小、充电效率低等技术限制，影响自动充电控制的时效性。这些因素都影响了智能居家机器人技术的完善，阻碍了智能居家机器人技术的推广和发展。

因此，如何通过更为简单的技术实现对充电方位的识别，以及如何采用成本更为低廉的技术提供较为稳定的充电连接，并且能够较好地保证自动充电控制的可靠性和时效性，成为了智能居家机器人控制领域的重要技术课题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种智能居家机器人的自动充电控制系统，其通过结构的设计，采用了更为简单的红外射线定向技术使得智能居家机器人具备了对充电方位的识别能力，同时采用了成本更为低廉的接触式有线充电连接结构提供了稳定的充电连接，用以解决现有技术中实现智能居家机器人自动充电功能设计研发难度大、成本高等问题，为智能居家机器人的自动充电控制提供了有利的系统实现技术条件。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种智能居家机器人的自动充电控制系统，包括智能居家机器人以及与其匹配的充电基座，所述智能居家机器人包括一个安装有运动执行机构的机器人本体，机器人本体内安装有控制运动执行机构动作的运动驱动控制器；

所述充电基座上设有一个具有水平台面的充电台，充电台的水平台面上向上伸出地安装有能够被下压且能够向上弹性复位的两个弹性充电触点，充电台的水平台面的一侧边缘位置处具有从水平台面向上延伸的一个立面，所述立面上安装有能够朝向水平台面上弹性充电触点所在方向一侧发射水平方向红外射线的红外发射器；充电基座上还设有电源接入接口电路，充电基座内安装有变压整流电路和充电控制电路，电源接入接口电路电连接至变压整流电路的电源输入端，变压整流电路的供电输出端电连接至红外发射器的供电端，同时变压整流电路的供电输出端还通过充电控制电路电连接至两个弹性充电触点；