[发明专利]一种移动机器人自动回充电的方法

说明书

本发明属于移动机器人技术领域，尤其是涉及一种移动机器人自动回充电的方法，充电基座采用数量大于三路的红外发射二极管，对红外发射端进行合理的约束与布置，融合多个传感器数据，判断机器人相对红外发射端的位置，融合后的数据将与机器人速度控制关联对应，机器人不断运动，最终若触碰到充电的电极则完成，没有触碰到充电电极同时没有移动空间余量再靠近时，采取其它策略，最终能触碰到电极为止。本发明应用低成本的发光二极管的红外发射端融合移动机器人常用的低成本传感器，实现更细化、更精准和更稳定的移动机器人自动回充电效果。

技术领域

本发明属于移动机器人技术领域，尤其是涉及一种移动机器人自动回充电的方法。

背景技术

随着智能化的发展，机器人已经越来越多的应用与生产、生活中，而移动机器人作为一种稳定成熟的机器人应用分支，已经能可靠的应用与扫地机、AGV小车等各种实用的场合。并且已经有众多的硬件被生产出，移动的特性决定其多数应用场合是带电池工作的，加之智能化的要求，如何在低电量或者需要充电维护的情况下自动回充成为研究的必要方向。

目前，机器人自动回充的主要方法有：基于红外的自动回充、基于激光雷达的自动回充、基于激光的自动回充以及基于视觉的自动回充方法。其中,基于红外的自动回充应用最为广泛,基于红外的自动回充原理是在充电基座上安装红外发射器，在移动机器人上安装有红外接收器,移动机器人上的红外接收器通过接收红外信号,进行定位移动至充电基座。

现有红外自动回充方式,在不对红外发射器做定制改造加工的情况下，一般应用的红外发射头为发光二极管的圆凸形，主要应用于需要广范围收发的遥控场合。这种红外发射器应用于需要较为精确定位机器人位置的回充场合会出现光束范围模糊、光束强度不可靠、光束发出的幅角边界不准确等问题，导致多个发射端光束头组合的区域分界不明晰，影响机器人的定位效果。仅靠单一安装该红外传感器很难实现较好的效果。而定制发射的灯头来约束广范围散射的光束研发与制造成本较高，也不适用于批量生产。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种移动机器人自动回充电的方法，用低成本的发光二极管的红外发射端融合移动机器人常用的低成本传感器，实现更稳定的移动机器人自动回充电效果，其具体技术方案如下：

一种移动机器人自动回充电的方法，包括如下步骤：

第1步，利用能感知深度环境信息的传感器，得到大于充电基座发射端发射的红外信号覆盖区域范围的空间地图，机器人定位移动到红外信号覆盖的区域；

第2步，机器人进入红外信号覆盖区域后进行自转，通过机器人红外接收端识别的红外信号，判断机器人主体位于充电基座红外信号覆盖区域的左部或右部；

第3步，确定位于红外信号覆盖区域的左部或右部后，使机器人红外接收端左部对应红外信号覆盖区域的左部，红外接收端右部对应红外信号覆盖区域的右部，此时机器人朝红外信号覆盖区域的中部方向运动；

第4步，运动过程中，机器人自转，根据红外接收端接收到的红外信号，判断出朝向发射端的方向，稳定方向后，执行第5步，若机器人自转过程中无法判断出红外信号覆盖区域的中部方向，则返回第2步；

第5步，机器人利用发射端的信号进行调整来辅助精准的对正充电基座后直行，若超出了预设的对准情况，则返回第4步，重新找到朝向发射端的方向；

第6步，在近距离靠近充电基座后，安装在机器人底部的测距传感器收到距离反馈信息，根据距离反馈信息设置不同的速度调整幅度，靠近发射端；

第7步，通过测距传感器和碰撞传感器，不断的位姿微调，靠近发射端，若最终触碰到充电基座的电极，则机器人回充电成功，若无法调整移动且未触碰到电极，则回充电失败，返回第2步。

进一步的，所述充电基座采用数量大于三路的红外发射二极管发射端，所述多路发射端设有物理遮挡进行光线约束后排列组合，所述排列组合后的多路发射端中部为约束光束，左右两部为没有约束的光束。

进一步的，所述发射端采用编码方式发送整型数据信号。