[发明专利]一种移动机器人回充控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种移动机器人回充控制系统，移动机器人回充控制系统，包括移动机器人和充电座；所述移动机器人包括：移动机器人机体、行动模块、移动机器人控制主板、第一无线模块、红外信号接收单元、障碍物检测传感器、碰撞检测装置和陀螺仪传感器；

所述充电座包括：充电座机体、第二无线模块、充电座控制主板和红外信号发射单元；

其特征在于：

所述红外信号接收单元至少有四个，分别设置于移动机器人机体的四周；

所述红外信号发射单元至少有三个，分别设置于充电座机体前端中部以及充电座机体前端的两侧。

2.根据权利要求1所述的移动机器人回充控制系统，其特征在于：所述红外信号接收单元为四个，分别布置于移动机器人机体的正后端、左前端、右前端和正前端，正前端的红外接收单元的接收角度为β1，左前端与右前端两个红外接收单元的接收角度都为β2，正后端的红外接收单元的接收角度为β3,β2大于β1,β3大于或者等于β2，β1+β2+β2+β3>＝360°。

3.根据权利要求1或2所述的移动机器人回充控制系统，其特征在于：所述红外信号发射单元为三个，所述设置于充电座机体前端中部的红外信号发射单元的发射角度为β4，设置于充电座机体前端两侧的红外信号发射单元的发射角度都为β5，β4小于β5，β4+β5+β5>＝180°。

4.根据权利要求1或2所述的移动机器人回充控制系统，其特征在于：所述红外信号发射单元为五个，其中第一红外信号发射单元设置于充电座机体前端中部的中央，发射角度为β4；第二、第三红外信号发射单元设置于充电座机体前端中部，分别位于第一红外信号发射单元两侧发射角度都为β6；第四、第五红外信号发射单元设置于充电座机体前端两侧，发射角度都为β5；β4＜β6＜β5，β4+β5+β5+β6+β6>＝180°。

5.一种基于权利要求1所述移动机器人回充控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：移动机器人通过无线通信的方式向充电座发射充电请求无线信号并等待充电座回复允许充电信号；

步骤2：移动机器人接收到允许充电信号的回复以后，移动机器人根据运动过程中建立的地图信息导航到所标记的能感测到红外信号的坐标处；

步骤3：移动机器人根据不同方位的红外接收单元接收到不同的充电座红外信号组合，选择相应的运动策略进行行为调整，直到移动机器人正前端位置的红外信号接收单元接收到充电座中间位置红外发射单元发射的信号；

步骤4：移动机器人根据调整后的行为策略进行移动，直到移动到充电座前并与充电座完成对接，移动机器人通过无线通信的方式向充电座发送充电请求信号；

步骤5：充电座接收到移动机器人的请求后开启充电系统，并返回信息给移动机器人，移动机器人接收到充电座的返回信息后，进入充电状态。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述移动机器人在移动的过程中，判断是否接收到充电座的红外信号和无线通信的信号，如果有接收到，则移动机器人利用行动模块、移动机器人控制主板、障碍物检测传感器、碰撞检测装置和陀螺仪传感器通过SLAM技术建立地图，并在地图上对移动机器人在接收到充电座红外信号的方位进行标记坐标，并定位充电座在地图中的位置。

7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，步骤1中所述移动机器人等待充电座回复允许充电信号过程中，如果移动机器人一直没有接收到充电座回复允许充电信号，移动机器人会一直循环发送请求，直到请求的次数大于一个设定值，则移动机器人认为所在的区域不存在充电座，这时移动机器人通过语音跟显示模块提醒，并按照预定策略返回移动机器人出发的坐标原点,在返回的过程中如果发现接收到充电座发射的信号，移动机器人则放弃返回原点的策略，进入步骤2。

8.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，步骤2中所述移动机器人接收到允许充电信号的回复以后，如果移动机器人在此前的移动过程中没有接收到充电座发射的红外信号,因而没有在地图上标记坐标，则移动机器人随机采取沿墙和交叉运动的方式不断扩大寻找充电座信号的范围，一旦发现充电座的信号，则进入步骤3，否则继续寻找充电座信号，一直到机器人的电量低于设定的警戒线，则机器就返回原点。

9.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，步骤5中如果所述移动机器人没有进入充电状态，则移动机器人认为可能与充电座对接失败，移动机器人重新尝试与充电座对接，如果反复次数达到设定值都没有成功充电，则认为充电座已经损坏，机器人停止回充流程并报错停机。