[发明专利]一种水下机器人自动充电方法及系统

权利要求书

1.一种水下机器人自动充电方法，其特征在于，应用于水下机器人自动充电系统，所述水下机器人自动充电系统包括充电底座、水下机器人和输水管道；

所述输水管道的内部设置有磁条主路和磁条支路，所述充电底座设置在所述磁条支路上，所述水下机器人的底部设置有磁条识别器，所述水下机器人通过所述磁条识别器识别磁条主路和磁条支路，且移动行驶在所述输水管道的内部；

所述充电底座用于对所述水下机器人进行无线充电，并将所述水下机器人获得的观测数据传输给基站；

所述水下机器人用于完成预设任务，并与所述充电底座通过磁感应的方式进行信息交互；

所述方法包括以下步骤：

步骤S1：水下机器人在输水管道的内部寻找充电底座，并行驶到充电底座的预设位置；

步骤S2：水下机器人到达预设位置后，机器人充电控制系统启动伸缩电动缸，将机器人充电柱伸出，使机器人通讯盘与底座通讯盘对接；

步骤S3：对接后，水下机器人唤醒充电底座，充电底座与水下机器人交互初步信息；其中，所述充电底座的信息包括充电底座的充电信息和准备状态；

步骤S4：水下机器人接收到充电底座的初步信息后，判断是否允许充电，如果允许，则执行第一操作；如果不允许，则执行第二操作；

其中，第一操作：反馈继续充电信息给充电底座，并执行步骤S5；

第二操作：反馈退出充电信息给充电底座，并执行步骤S1；

步骤S5：充电底座接收到反馈继续充电信息后，与水下机器人进行限位开关信号对接；

步骤S6：当限位开关信号对接有效时，充电底座与水下机器人进行无线充电，并在无线充电过程中交互状态信息和任务信息；

步骤S7：当充电底座接收到水下机器人的退出充电信息时，充电底座停止充电进入休眠状态，同时机器人充电控制系统启动伸缩电动缸，将机器人充电柱收回，随后自动离开，继续完成接收到的任务信息。

2.根据权利要求1所述的一种水下机器人自动充电方法，其特征在于，在步骤S1中，包括以下步骤：

步骤S101：水下机器人通过磁条识别器沿着输水管道内预设的磁条主路行驶，当水下机器人在正常行驶过程中检测到磁条主路出现磁条支路时，则提示磁条支路上设置有充电底座；

步骤S102：水下机器人检测自身电量，并判断是否低于需充电的设定值，如果是，则从磁条主路向磁条支路转移，并行驶到充电底座的位置；如果否，则继续沿着磁条主路行驶。

3.根据权利要求1所述的一种水下机器人自动充电方法，其特征在于，在步骤S2中，包括以下步骤：

步骤S201：水下机器人使用信号触发充电底座的外部中断，充电底座在外部中断中苏醒，并且在外部中断服务程序里面检查自身情况；

步骤202：充电底座检测水下机器人的忙信号，如果水下机器人不忙，充电底座则将充电信息和准备状态通过数据包传递给水下机器人；其中，所述数据包包括一个开始字节、N个数据字节和一个结束字节。

4.根据权利要求1所述的一种水下机器人自动充电方法，其特征在于，在步骤5中，还包括对接限位开关信号断开的步骤：

步骤S501：当充电底座与水下机器人进行无线充电，水下机器人检测到限位开关信号断开时，水下机器人自动切断充电，并累加故障次数1次；

步骤S502：水下机器人检测自身已充电量和工作异常原因，并判断已充电量是否低于需再充电的设定值，如果是，则重新反馈继续充电信息和工作异常原因给充电底座，并执行步骤S5-S7；如果否，则反馈退出充电信息和工作异常原因给充电底座，并执行步骤S7；其中，工作异常原因包括电压、电流和温度异常；

步骤S503：当水下机器人累加故障次数超过报警次数的设定值时，水下机器人向充电底座停止充电，同时检测自身已充电量和工作异常原因，并判断是否低于需充电的设定值，如果是，则反馈已充电量和工作异常原因给充电底座，留在原地不动，等待工作人员救援；如果否，则反馈已充电量和工作异常原因给充电底座，寻找所述输水管道的紧急出口；

步骤S504：充电底座接收到已充电量和故障信息后，向基站发送已充电量和故障信息，并停止充电进入休眠状态。