[发明专利]一种机器人自动对位充电的充电系统及充电方法

说明书

本发明公开了一种机器人自动对位充电的充电系统及充电方法，机器人检测到自身需要充电后，移动到充电桩前；通过两个测距传感器测得其上的充电接收模块与充电桩的充电发射模块的距离值，并根据测得距离值计算得到二者之间的角度偏差；据此将机器人的充电接收模块调整到与充电桩的充电发射模块平行状态；并运动至最优充电距离；充电桩控制盒检测所述机器人的充电接收模块与所述充电桩的充电发射模块是否对正，若未对正，则控制X向调整组件调整所述充电桩本体在所述X向上的位置直至二者对正。本发明可以实现机器人与充电桩之间的自动对位，对位精准，方便后续充电，保证充电效率最优。

技术领域

本发明涉及机器人设备技术领域，尤其涉及一种实现自动对位的充电系统及充电方法。

背景技术

随着机器人技术的发展，各种类型的机器人产品融入各行各业，替代人工进行工作和服务。配套机器人必不可少的就是充电桩，它为机器人电池充入电能，保证机器人持续工作。而机器人要充电，必须要先移动到充电桩的位置，机器人车载端定位装置如激光雷达、GPS等能引导机器人到达充电桩前，但是存在对位误差，在结构设计上有的厂家会把充电桩做的比车载充电模块更宽，使其能容错机器人本身的定位精度，或者在水平和绕充电桩中心方向设置弹簧装置，使其有一定容错率，这种被动式定位方式在一定程度上能解决充电定位的问题，但是充电桩整体尺寸会做的更大，机器人在充电桩附近需要频繁调整姿态，直到车载充电模块与充电桩对位合适。由于对位精度不高，充电效率不高，对位过程中频繁撞击会造成对机器人及内部元器件振动，影响整体稳定性。

发明内容

发明目的：本发明针对上述不足，提出了一种更快捷的对位方式的可自动对位充电桩及充电方法，机器人相对笨重，调整姿态会更麻烦，相反的，充电桩移动起来会更灵活，配合上传感器定位，能精准的将充电桩与机器人进行对位，方便后续充电，保证充电效率最优。

技术方案：

一种机器人自动对位充电的充电系统，包括充电桩及机器人；

所述机器人包括安装在所述机器人充电位置的充电接收模块以及安装在所述充电接收模块两侧并用于测量机器人的充电接收模块与充电桩的充电发射模块之间距离的测距传感器；

所述机器人根据两个所述测距传感器测得的距离确定其充电接收模块与所述充电桩的充电发射模块之间的角度偏差，并据此运动至其充电接收模块与所述充电桩的充电发射模块平行状态；所述机器人的充电接收模块与所述充电桩的充电发射模块在Y向上的距离，并运动至最优充电距离；

所述充电桩包括固定安装的X向调整组件以及固定安装在所述X向调整组件上并可由所述X向调整组件控制在X方向上移动的充电桩本体；所述充电桩本体包括安装在X方向上的充电发射模块以及检测判断所述机器人的充电接收模块与所述充电桩的充电发射模块是否对正的充电桩控制盒，所述充电桩控制盒与所述X向调整组件通信连接，在前述判断未对正情况下，控制所述X向调整组件调整所述充电桩本体在所述X方向上的位置，直至所述机器人的充电接收模块与所述充电桩的充电发射模块对正。

在所述充电桩位于所述充电发射模块一侧安装有与所述充电桩控制盒通信连接的接近传感器，在所述机器人充电位置相应位置上设置有一凸起；所述充电桩控制盒通过所述接近传感器是否检测到所述机器人上凸起的信号确定所述机器人的充电接收模块与所述充电桩的充电发射模块是否对正；所述接近传感器的检测距离设为0～15mm之间。

所述机器人上的充电接收模块采用的是无线充电接收模块，所述充电桩上的充电发射模块采用的无线充电发射模块；所述无线充电发射模块和所述无线充电接收模块之间通过磁谐振技术传递能量；

所述充电控制盒与所述无线充电发射模块通信连接，读取所述无线充电发射模块的谐振电压，并根据谐振电压是否趋近于典型值判断所述机器人的充电接收模块与所述充电桩的充电发射模块是否对正。