[实用新型]一种轮式机器人自动回充系统

说明书

本实用新型公开了一种轮式机器人自动回充系统，所述自动回充系统包括机器人本体和充电桩本体，所述机器人本体和充电桩本体进行无线连接，在所述机器人本体内设置有激光雷达和设置在机器人本体前方的充电接收板和摄像头，在所述充电桩本体内设置有位置标签和充电发射板，所述激光雷达用于获取机器人本体和充电桩本体的当前位置信息，摄像头通过位置标签获取充电桩本体所在的位置信息，所述充电接收板与所述充电发射板无线连接。本实用新型的机器人只需要停靠在充电桩一定距离内即可实现充电，极大提高了机器人自动回充的成功率。

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，尤其涉及一种轮式机器人自动回充系统。

背景技术

采用机器人巡检在各种复杂环境、无人值守、恶劣天气等条件下，可做到准确、及时、高效地获取现场信息。然而，电池续航问题限制了机器人的活动范围和使用场景；同时，手动充电的方式又降低了机器人巡检的自动化程度。因此，机器人在巡检过程中系统会实时监测电池电量，当电池电量低时，机器人返回到最近的无线充电桩附近，由机器人自主无线充电系统将机器人精确引导到充电位置并通过无线电能传输方式给机器人电池组进行无线充电，使机器人能够实现自主充电，充电完成后，机器人可以返回继续执行巡线任务。目前机器人的回充系统主要使用红外编码信号进行定位，在充电桩处放置3个红外发射单元，在机器人上放置一个红外接收单元，红外编码信号只存在“有”“无”两种状态，定位精度不够精确，即无距离数值，也无角度数值，机器人只能根据3个红外发射单元的状态判断大致位置，该方式回充成功率不高。而目前机器人的回充系统主要是接触式充电，该方式要求机器人回充是能够精确的插入充电曹，这极大提高了回充的难度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轮式机器人自动回充系统，本实用新型采用无线感应式充电，机器人只需要停靠在充电桩一定距离内即可实现充电，极大提高了机器人自动回充的成功率。为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术效果：

根据本发实用新型的一个方面，提供了一种轮式机器人自动回充系统，所述自动回充系统包括机器人本体和充电桩本体，所述机器人本体和充电桩本体进行无线连接，在所述机器人本体内设置有激光雷达和设置在机器人本体前方的充电接收板和摄像头，在所述充电桩本体内设置有位置标签和充电发射板，所述激光雷达用于获取机器人本体和充电桩本体的当前位置信息，摄像头通过位置标签获取充电桩本体所在的位置信息，所述充电接收板与所述充电发射板无线连接。

优选的，所述激光雷达设置在机器人本体的高度与位置标签的高度设置在充电桩本体上的相同且相互平齐，所述激光雷达设置在充电接收板上方，所述位置标签设置在充电发射板的上方。

优选的，所述自动回充系统还包括设置在机器人本体内的第一无线通信模块和设置在充电桩本体内的第二无线通信模块，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块进行无线通信连接。

优选的，所述充电发射板包括交流或直流电源模块、初级电能变换模块、高频逆变模块和能量发射电路，所述充电接收板包括能量接收电路、次级电能变换模块、供电输出控制端子和充电保护电路，所述交流或直流电源模块的输出端依次通过初级电能变换模块、高频逆变模块和能量发射电路的输入端连接，所述能量发射电路的输出端通过能量接收电路、次级电能变换模块与供电输出控制端子的输入端连接，在供电输出控制端子的输出端与所述充电保护电路连接。

优选的，所述能量发射电路由多个并联的初级线圈组成，所述能量接收电路由一个或多个并联的次级线圈组成。

优选的，在所述初级线圈的输出端还并联有初级补偿电容Cp，在所述次级线圈的输出端并联有次级补偿电容Cs1。

优选的，在所述次级线圈的其中一个输出端还串联有耦合电容Cs2。