[发明专利]一种机器人自主充电系统与控制方法

说明书

本发明涉及一种机器人技术领域，尤其是涉及一种机器人自主充电系统及控制方法。一种机器人自主充电系统，包括：充电座控制单元、机器人充电单元、电机控制单元和上位机任务单元；充电座控制单元包括充电座(8)、充电座电子罗盘、红外发射单元(1)和充电座控制器；红外发射单元(1)内设置三个红外发射器，机器人充电单元，包括超声波传感器、红外接收器、红外对管(14)和电子罗盘(15)；在机器人的右侧、正前端和左侧分别布置有右红外接收器、前红外接收器和左红外接收器，每个红外接收器的接收角度为120度；电机控制单元，包括电机控制器和电机，用于处理由机器人充电单元或上位机任务单元传输的电机控制信息，对电机进行控制。

技术领域

本发明涉及一种机器人技术领域，尤其是涉及一种机器人自主充电系统及控制方法。

背景技术

目前，移动机器人在各个行业正逐渐替代人去执行一些繁重、复杂、枯燥、危险的工作。这些机器人都是通过可充电电池为其工作提供能量，当电池电能耗尽后，还需要人工去给机器人充电。考虑到机器人的可持续工作，这些机器人必须要能够在脱离人为干预情况下长期自治，而对机器人自主充电技术的研究则可以使机器人几乎完全不需要人工干预，不间断地去执行各项工作。

发明内容

本发明的目的在于提出一种无需人工干预即可自行充电的机器人自主充电系统。

本发明的另一目的在于提出一种机器人自主充电系统的控制方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种机器人自主充电系统，所述系统包括：充电座控制单元、机器人充电单元、电机控制单元和上位机任务单元；

充电座控制单元包括充电座8、充电座电子罗盘、红外发射单元1和充电座控制器；

充电座8包括充电口2和电源接口3，其中电源接口3与电源适配器相连；

充电座8前方布置有水平标志带，两侧布置有垂直标志带，水平标志带和两个垂直标志带构成矩形的标志地带9，标志地带9包围充电座8；

充电座电子罗盘和充电座控制器设置在充电座8内；

红外发射单元1设置在充电座8上，所述红外发射单元1内设置三个红外发射器，用于分别向不同的发射方向发射不同的红外信号，每种信号的覆盖范围是60°，红外发射单元1内的三个红外发射器的覆盖范围是180°；

机器人充电单元，包括超声波传感器、红外接收器、红外对管14和电子罗盘15；

机器人为矩形，在机器人前端由右到左依次安装四个超声波传感器，分别为第一超声波传感器10、第二超声波传感器11、第三超声波传感器12和第四超声波传感器13，其中，第一超声波传感器10和第四超声波传感器13以及第二超声波传感器11和第三超声波传感器12分别关于机器人中心线对称；

在机器人的右侧、正前端和左侧分别布置有右红外接收器、前红外接收器和左红外接收器，每个红外接收器的接收角度为120度；

电子罗盘15设置在机器人内，机器人前端底部设置红外对管14；

电机控制单元，包括电机控制器和电机，用于处理由机器人充电单元或上位机任务单元传输的电机控制信息，对电机进行控制；

机器人充电单元和电机控制单元设置于机器人机体中。

标志地带9的两个垂直标志带之间的距离是充电座8宽度的1～1.5倍。

标志地带9的两个垂直标志带之间的距离是充电座8宽度的1.2倍。

标志地带9的两根垂直标志带与充电座8两端的距离相等，充电座8与前方水平标志带的距离d为：