[发明专利]基于两阶段对接的机器人自动充电系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于两阶段对接的机器人自动充电系统及方法，所述基于两阶段对接的机器人自动充电系统包括：远程对接模块，使用红外线信号灯寻找并靠近充电底座；近程对接模块，使用激光传感器实现机器人和充电底座的精确对接；自动充电模块，根据当前电池状态和充电时间进行自动充电。本发明的基于两阶段对接的机器人自动充电系统及方法将自动充电对接分为两阶段实现，在第一阶段只需将机器人看作是一个质点机器人即可，不必考虑角度和尺寸等要求，无需考虑机器人是否与充电器处于一条轴线上，当机器人靠近充电底座后进入第二阶段，使用激光传感器进行准确定位。因此本发明方案具有良好的稳定性和准确性。

技术领域

本发明涉及机器人自动充电技术，具体涉及基于两阶段对接的机器人自动充电系统及方法。

背景技术

室内自治移动机器人被越来越广泛地应用于各种场合，如娱乐、搬运、清洁、保安等，在这些不同场合的应用都需要机器人能适应所处的环境，无论是开放式环境还是封闭式环境，无论是室内环境还是室外环境。由于机载电源容量的限制，机器人的工作时间受到限制，这使得机器人不能实现长期自治的功能，如果这个问题被解决，那么移动机器人将会被用于更加广泛的领域。

目前，移动机器人都是使用高质量的机载可充电蓄电池组来给自身供电，但是一般只能维持几个小时，一旦电能耗尽，必须采用人工干预的方式来给机器人充电。即当移动机器人电力不足时，发出提示信号，由操作人员手动完成机器人与充电器之间的电器连接，然后实施充电，完成后也是人工脱离连接电路。其特点是安全可靠，简单易行，但需要专人看管，浪费人力，而且这也使得机器人的自动化、智能化不完整。如果采用人工充电，那么机器人就处于一种非连续的任务环，这阻碍了机器人的长期自治。

机器人和充电底座进行对接时，不仅要让机器人到达充电底座，还需要机器人以一定的角度和方向进入充电底座，一般方法是要求机器人沿特定的轴线进入和充电底座进行对接。这种方法对机器人移动的精确性和导航的准确性要求很高，不便于推广应用。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，尤其解决现有机器人自动充电技术要求机器人沿特定的轴线进入和充电底座进行对接，对接的角度和方向精度过高、难以一次性实现对接的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于两阶段对接的机器人自动充电系统，其中，所述基于两阶段对接的机器人自动充电系统包括：远程对接模块，使用红外线信号灯寻找并靠近充电底座；近程对接模块，使用激光传感器实现机器人和充电底座的精确对接；自动充电模块，根据当前电池状态和充电时间进行自动充电。

本发明还提供一种基于两阶段对接的机器人自动充电方法，其中，所述基于两阶段对接的机器人自动充电方法包括：S1，使用红外线信号灯寻找并靠近充电底座；S2，使用激光传感器实现机器人和充电底座的精确对接；S3，根据当前电池状态和充电时间进行自动充电。

本发明方案的有益效果在于，将自动充电对接分为两阶段实现，在第一阶段只需将机器人看作是一个质点机器人即可，不必考虑角度和尺寸等要求，无需考虑机器人是否与充电器处于一条轴线上，当机器人靠近充电底座后进入第二阶段，使用激光传感器进行准确定位。因此本发明方案具有良好的稳定性和准确性。

附图说明

图1是本发明的实施例的基于两阶段对接的机器人自动充电系统示意图。

图2为本发明的实施例的基于两阶段对接的机器人自动充电方法的流程图。

图3为本发明的实施例的机器人自动充电区域划分示意图。

图4为本发明的实施例的机器人自动充电远程对接的程序流程图。

图5为本发明的实施例的机器人自动充电红外光信号灯导航的原理图。

图6为本发明的实施例的机器人自动充电近程对接的程序流程图。