[发明专利]一种移动机器人回充控制系统及控制方法

说明书

〖技术领域〗

本发明涉及智能机器人领域，具体涉及到移动机器人回充方法。

〖背景技术〗

快节奏的工作，繁重的家务，无情剥夺了人们的个人时间。随着生活水平的提高，越来越多人渴望得到更多的个人时间，以便享受生活。随着科学技术的发展，移动机器人可以逐步代替人类承担简单重复的体力劳动。这些机器人里面有相当一部分机器必须要自带电池以实现可移动性，在电池耗尽的情况下，机器人就无法工作，那么就必须时时监测机器人的电量，当电量低至设置的阈值时或者人工启动充电命令时，机器人就必须快速回充以防止机器电量耗光停止工作，如果电量耗光之前没能成功回充，就会严重影响客户体验，降低机器人的智能程度。

市面上的移动机器人寻找充电座的方法分有多种；1、红外信号随机引导法，移动机器人上装有红外接收单元，充电座从各个角度发射不同值的红外载波信号，移动机器人根据接收到的不同红外解调信号，判断充电座的位置。2、射频无线引导法，充电座子按照一定的周期，由强渐弱地发送无线信号，机器人根据某个范围内的信号有无状态，从而追踪到座子的位置。3、图像识别法，充电座子被涂成某一种特殊的颜色或者某一个特殊的形状或者在座子上贴上二维码，移动机器人上装有摄像头，通过摄像头拍照图像，运用相关的图像处理知识识别出来座子位置。

第一种方法是只是单纯的光学红外线技术方法,红外线只能在直线视距内传输，可视范围窄，容易受到外部障碍物的遮挡跟干扰，造成信号的丢失，红外发射单元的角度必须经过合理的设计，市面上的充电座很多都是使用一个广角度跟两个窄角度的发射单元，两个窄角度的发射单元覆盖范围不广，广角度的发射单元则没有方向性而且覆盖范围比较近。第二种方法虽然不会受到外部障碍物的遮挡跟干扰，但是只能寻找到座子的大概位置，而且产品实现难度跟成本都比较高。第三种方法更加容易受到外部环境的影响，遮挡跟光线不好，都会导致识别出错，而且运算量比较大，需要的硬件成本比较高，容易造成移动机器人在找座子的过程当中，电量消耗比较大。

〖发明内容〗

本发明旨在提供一种移动机器人回充控制系统及控制方法，在低成本的前提下实现可靠、有效的回充控制。本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种移动机器人回充控制系统及控制方法，移动机器人回充控制系统，包括移动机器人和充电座，其中，

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、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、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的两侧。

进一步地，所述红外信号接收单元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,β1的较β2、β3小，用于移动机器人对准充电座中部红外发射单元发射的信号进行回充行为，β2大于β1,β3大于或者等于β2，用于大范围内接收充电座的信号，β1+β2+β2+β3>＝360°。

进一步地，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，设置于充电座机体的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°。

进一步地，其中的三个设置于充电座机体前端中部，中间部分的第一红外信号发射单元发射角度为β4，第二、第三红外信号发射单元设置于第一红外信号发射单元两侧，发射角度都为β6，所述设置于充电座机体的两侧的第四、第五红外信号发射单元的发射角度都为β5，β4小于β5、β6，β6小于β5，β4+β5+β5+β6>＝180°。

进一步地，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红外信号的坐标处；