[发明专利]自主机器人自动坞接和能量管理系统和方法

说明书

本发明涉及自主机器人自动坞接和能量管理系统和方法。一种用于将自主移动地板清洁机器人与充电坞坞接的方法，机器人包括接收器线圈和结构光传感器，充电坞包括坞接湾和发射器线圈，方法包括：使用结构光传感器并且通过感测从发射器线圈放射的磁场来将机器人定位在坞接湾中的规定坞接位置中；以及此后在机器人在坞接位置中的情况下使用接收器线圈和发射器线圈对机器人进行感应充电。

相关申请

本申请要求对2016年7月13日提交的美国临时申请序列号62/361,881的优先权，其全部内容通过引用被结合于此。

技术领域

本发明总地涉及机器人系统，并且更具体地涉及用于自主机器人的自动坞接和能量管理系统。

背景技术

自动机器人和机器人设备用于执行传统上被认为是平凡的、耗时的、或危险的任务。随着编程技术的提高，针对诸如机器人再加燃料、测试和服务之类的任务要求最少量的人类交互的机器人的需求也在提高。目标是可被单次配置然后会自主地进行操作而无需人类的辅助或干预的机器人。

发明内容

根据本发明的实施例，一种用于将自主移动地板清洁机器人与充电坞坞接的方法，机器人包括接收器线圈和结构光传感器，充电坞包括坞接湾和发射器线圈，该方法包括：使用结构光传感器并且通过感测从发射器线圈放射的磁场来将机器人定位在坞接湾中的规定坞接位置；并且其后，在机器人在坞接位置中的情况下使用接收器线圈和发射器线圈对机器人进行感应充电。

在一些实施例中，所述坞包括直立的后挡板，并且方法还包括通过使用结构光传感器检测后挡板来使用结构光传感器将移动地板清洁机器人与充电坞对准。

在一些实施例中，当机器人处于坞接位置时，接收器线圈位于与发射器线圈的规定对准中。

在一些实施例中，该方法包括：使用机器人执行清洁任务；以及在清洁任务期间使用结构光传感器来检测机器人附近的障碍物和/或空隙。

根据本发明的实施例，用于清洁表面的自主移动地板清洁机器人包括壳体、动力系统、感应充电系统和清洁系统。壳体具有底部。动力系统可操作以驱使机器人横越（across）表面。感应充电系统包括壳体中邻近壳体的底部的接收器线圈，接收器线圈被配置为在充电操作期间电感耦合到充电坞中的发射器线圈。清洁系统可操作以随着机器人横穿表面而清洁表面。清洁系统包括位于壳体底部以从机器人中释放碎屑的排空口。

在一些实施例中，接收器线圈从机器人的中心偏移。

根据本发明的实施例，自主移动机器人包括壳体、动力系统和感应充电系统。壳体具有底部。动力系统可操作以驱使机器人横越表面。感应充电系统包括壳体中邻近壳体的底部的接收器线圈。壳体包括将接收器线圈与表面分离的底壁。

在一些实施例中，机器人还包括可操作以随着机器人横穿表面而清洁表面的清洁系统。在一些实施例中，通过壳体将接收器线圈相对于环境和清洁系统进行密封。

在一些实施例中，机器人还包括从壳体的底部悬挂的切割元件。

在一些实施例中，壳体限定线圈室，其被配置为接收接收器线圈，线圈室位于壳体的底部，并且接收器线圈设置在线圈室中。在一些实施例中，接收器线圈基本是平面的，并且线圈室将接收器线圈保持在所述表面上方保持水平。根据一些实施例，底壁的限定线圈室的部分的标称厚度为至少2 mm，并且限定线圈室的顶壁的标称厚度为至少2 mm。

根据一些实施例，壳体包括底盘和底盖，底盘包括覆盖接收器线圈并将接收器线圈与机器人的隔室分离的底盘底壁，并且底盖将接收器线圈与表面分离。

在一些实施例中，接收器线圈的中心轴线从机器人的前边缘和后边缘之间延伸的横向中心线水平地偏移一偏移距离。根据一些实施例，偏移距离在从约2 cm到8 cm的范围内。