一种充电座、基于磁传感器的机器人回充系统及回充方法技术方案

本发明专利技术公开一种充电座、基于磁传感器的机器人回充系统及回充方法，包括基座，基座的底部设置有用于机器人回充对接的预设充电位置和循迹引导元件，限制回充的机器人于循迹引导元件产生的信号可感测范围内前进，使得机器人的回充方向被引导向循迹引导元件的中心线靠拢，直到机器人移动至预设充电位置；其中，信号可感测范围是循迹引导元件产生的信号的波及范围；基座的底部设置在基座与地面接触的下端。当机器人进入循迹引导元件产生的信号波及的范围时，以循迹引导元件所在直线为基准规划一条迂回前行的回充路径，提高充电座的引导效率，且相对于现有技术，充电座的结构简单，充电座的底部产生的回充引导信号的受干扰程度小。座的底部产生的回充引导信号的受干扰程度小。座的底部产生的回充引导信号的受干扰程度小。

【技术实现步骤摘要】
一种充电座、基于磁传感器的机器人回充系统及回充方法


[0001]本专利技术涉及一种机器人回充的
，尤其涉及一种充电座、基于磁传感器的机器人回充系统及回充方法。

技术介绍

[0002]中国专利2010101499697公开了一种机器人系统，该机器人系统中的机器人依赖于红外回充的方式与充电座对接回充，然而，该机器人系统中的红外发射管需要设置发射角度限制结构，该机器人系统中的红外接收管也需要设置接收角度限制结构，限制红外调制信号的发射角度，红外调制信号的发射和接收容易被干扰，使得一些狭小区域容易出现充电座的投影，导致充电对接的准确率不高。

技术实现思路

[0003]为了克服上述技术缺陷，本专利技术放弃使用红外引导回充的技术手段，通过在充电座与地面接触的底部设置有循迹引导元件来调整机器人的回充对接方向，从而完成与充电座的准确对接，具有精度高、抗干扰能力好的特点。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种充电座，包括基座，基座的底部设置有用于机器人回充对接的预设充电位置和循迹引导元件，限制回充的机器人于循迹引导元件产生的信号可感测范围内前进，使得机器人的回充方向被引导向循迹引导元件的中心线靠拢，直到机器人移动至预设充电位置；其中，信号可感测范围是循迹引导元件产生的信号的波及范围；基座的底部设置在基座与地面接触的下端。当机器人进入循迹引导元件产生的信号波及的范围时，以循迹引导元件所在直线为基准规划一条迂回前行的回充路径，提高充电座的引导效率，且相对于现有技术，充电座的结构简单，充电座的底部产生的回充引导信号的受干扰程度小。
[0005]进一步地，当所述基座的底部设置有充电电极时，充电电极设置在所述循迹引导元件的两侧，所述循迹引导元件设置在所述充电座的中心线上，使得所述机器人移动至所述预设充电位置时正好对接充电电极。该技术方案提供的水平部配合所述竖直部，引导所述机器人回座对接充电，并限制所述机器人的回充位置。
[0006]进一步地，所述基座的竖直部设置有用于抵住外部墙壁的挡板，使得所述充电座沿墙设置，并限定对接充电的机器人的移动位置，其中，所述基座设置有与所述底部连接的竖直部。与现有技术相比，该挡板不会装配红外发射装置，减少所述机器人回充引导的受干扰程度，还可以让竖直部更薄，节省充电座的模具成本。
[0007]进一步地，所述挡板表面设置有充电电极，使得所述机器人移动至预设充电位置时正好对接所述充电电极。该技术方案让所述机器人能够在接触所述挡板的同时实现对接充电，使得所述基座的底部可以预留出用于固定所述机器人的卡位。
[0008]进一步地，所述基座设置有无线送电线圈，使得所述机器人移动至预设充电位置时开启接收电量。该技术方案中，充电座的表面不用安装充电电极，让充电座的造型更为简
洁美观。
[0009]进一步地，所述循迹引导元件是一个单极性的磁条，设置在所述底部的地面接触面，限制回充的机器人限制于磁条产生的磁信号可感测范围内前进，使得机器人的回充方向被引导向所述循迹引导元件的中心线靠拢，直到所述机器人移动至所述预设充电位置；其中，所述循迹引导元件的中心线是单极性的磁条的中心线；地面接触面是所述底部与地面的接触面。该技术方案简化了所述充电座的回充引导结构，有效提高回充效率，提高了机器人与充电座充电对接的准确率。
[0010]进一步地，所述循迹引导元件是并列的两条磁极相反的磁条，设置在所述底部的地面接触面，限制回充的机器人于这两个并列的磁条形成的磁信号可感测通道内前进，使得机器人的回充方向被引导向循迹引导元件的中心线靠拢，直到所述机器人移动至预设充电位置；其中，所述循迹引导元件的中心线是这两个并列的磁条形成的可感测通道的中心线；地面接触面是所述底部与地面的接触面。该技术方案将双极磁条作为所述循迹引导元件，设置更加具体的限制活动区域，提高抗干扰性能力。
[0011]一种基于磁传感器的机器人回充系统，包括机器人和所述的充电座，机器人上设有相应的感应探测元件，使得机器人在回充方向上实时检测所述充电座的所述循迹引导元件，，以实现所述机器人移动至所述预设充电位置。综上所述，本专利技术提供的充电座结构简单，使得所述机器人的外壳前面不再需要设计透窗和结构，造型更好看且工作效率高，提高了机器人与充电座充电对接的成功率。
[0012]进一步地，所述感应探测元件设置在所述机器人前进方向的壳体的前下部，其中，所述感应探测元件包括一个或多个霍尔磁性传感器，分布在所述机器人的底部前方，使得霍尔磁性传感器实时检测所述充电座上的所述循迹引导元件。增强所述机器人回充对接充电电极的稳定性和灵敏性。
[0013]进一步地，所述机器人回充系统还包括磁性虚拟墙，当所述循迹引导元件是一个单极性的磁条时，磁性虚拟墙内置的磁条相应地设置为与所述循迹引导元件的磁极性相反的磁极性。该技术方案中，通过设置磁性虚拟墙来限制所述机器人在所述充电座周围区域内移动。采用磁极性相反的磁条，有利于所述机器人回充系统区别所述充电座和所述磁性虚拟墙。
[0014]一种基于所述的机器人回充系统的回充方法，包括：所述机器人切换进入回充模式后，根据所述机器人检测到所述循迹引导元件产生的可感测信号，调整所述机器人相对于所述循迹引导元件的运动方向，限制回充的所述机器人在所述循迹引导元件产生的信号可感测范围内前进，使得机器人的回充方向被引导向循迹引导元件的中心线靠拢，直到所述机器人移动至所述预设充电位置，其中，信号可感测范围是循迹引导元件产生的信号的波及范围。该技术方案克服现有技术的红外调制信号的发射和接收容易被干扰的缺陷，仅需要根据所述循迹引导元件产生的信号限制回充的所述机器人在所述循迹引导元件产生的信号可感测范围内前进，以实现对接充电，提高机器人回座充电的准确率。
[0015]进一步地，所述机器人检测到所述循迹引导元件产生的可感测信号之前，还包括：判断所述机器人是否识别到所述充电座，是则通过地图导航或视觉导航的方式移动至所述充电座上，否则控制所述机器人以沿边行走的方式搜索所述充电座。提高机器人接近充电座的效率。
[0016]进一步地，当所述感应探测元件检测到所述循迹引导元件产生的可感测信号时，所述根据所述机器人检测到所述循迹引导元件产生的可感测信号，调整所述机器人相对于所述循迹引导元件的运动方向，限制回充的所述机器人在所述循迹引导元件产生的信号可感测范围内前进的方法，具体步骤包括：步骤1、控制所述机器人由当前移动方向往第一预设回充方向的其中一侧偏转第一预设角度，使得所述机器人偏转后的移动方向相对于第一预设回充方向成第二预设角度；然后进入步骤2；步骤2、控制所述机器人按照偏转后的方向移动，并且实时判断所述机器人是否接受外部补充的电能，是则进入步骤3，否则进入步骤4；其中，所述机器人接受外部补充的电能的方式包括电极接触充电和无线充电；步骤3、控制所述机器人停止移动；步骤4、判断所述机器人在当前移动方向上是否检测到所述循迹引导元件产生的可感测信号，是则返回步骤1，否则进入步骤5；步骤5、控制所述机器人由当前移动方向往第一预设回充方向的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充电座，包括基座，其特征在于，基座的底部设置有用于机器人回充对接的预设充电位置和循迹引导元件，限制回充的机器人于循迹引导元件产生的信号可感测范围内前进，使得机器人的回充方向被引导向循迹引导元件的中心线靠拢，直到机器人移动至预设充电位置；其中，信号可感测范围是循迹引导元件产生的信号的波及范围；基座的底部设置在基座与地面接触的下端。2.根据权利要求1所述充电座，其特征在于，当所述基座的底部设置有充电电极时，充电电极设置在所述循迹引导元件的两侧，所述循迹引导元件设置在所述充电座的中心线上，使得所述机器人移动至所述预设充电位置时正好对接充电电极。3.根据权利要求1所述充电座，其特征在于，所述基座的竖直部设置有用于抵住外部墙壁的挡板，使得所述充电座沿墙设置，并限定对接充电的机器人的移动位置，其中，所述基座设置有与所述底部连接的竖直部。4.根据权利要求3所述充电座，其特征在于，所述挡板表面设置有充电电极，使得所述机器人移动至预设充电位置时正好对接所述充电电极。5.根据权利要求1所述充电座，其特征在于，所述基座设置有无线送电线圈，使得所述机器人移动至预设充电位置时开启接收电量。6.根据权利要求2、4或5所述充电座，其特征在于，所述循迹引导元件是一个单极性的磁条，设置在所述底部的地面接触面，限制回充的机器人限制于磁条产生的磁信号可感测范围内前进，使得机器人的回充方向被引导向所述循迹引导元件的中心线靠拢，直到所述机器人移动至所述预设充电位置；其中，所述循迹引导元件的中心线是单极性的磁条的中心线；地面接触面是所述底部与地面的接触面。7.根据权利要求2、4或5所述充电座，其特征在于，所述循迹引导元件是并列的两条磁极相反的磁条，设置在所述底部的地面接触面，限制回充的机器人于这两个并列的磁条形成的磁信号可感测通道内前进，使得机器人的回充方向被引导向循迹引导元件的中心线靠拢，直到所述机器人移动至预设充电位置；其中，所述循迹引导元件的中心线是这两个并列的磁条形成的可感测通道的中心线；地面接触面是所述底部与地面的接触面。8.一种基于磁传感器的机器人回充系统，包括机器人，其特征在于，还包括权利要求1至7任一项所述的充电座，机器人上设有用于识别所述充电座的所述循迹引导元件的感应探测元件，使得机器人在回充方向上实时检测所述充电座的所述循迹引导元件，以实现所述机器人移动至所述预设充电位置。9.根据权利要求8所述机器人回充系统，其特征在于，所述感应探测元件设置在所述机器人前进方向的壳体的前下部，其中，所述感应探测元件包括一个或多个霍尔磁性传感器，分布在所述机器人的底部前方，使得霍尔磁性传感器实时检测所述充电座上的所述循迹引导元件。10.根据权利要求8所述机器人回充系统，其特征在于，所述机器人回充系统还包括磁性虚拟墙，当所述循迹引导元件是一个单极性的磁条时，磁性虚拟墙内置的磁条相应地设置为与所述循迹引导元件的磁极性相反的磁极性。
11.一种基于权利要求8至10任一项所述的机器...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖钦伟，肖刚军，
申请(专利权)人：珠海市一微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：