充电底座及机器人充电系统技术方案

技术编号:42043496 阅读:8 留言:0更新日期:2024-07-16 23:26
本申请公开了一种充电底座及机器人充电系统。该充电底座包括:底座壳体;电能提供设备;所述电能提供设备被收容在所述底座壳体内,在所述底座壳体的至少一部分表面形成充电区域;若干个定位线圈;不同的所述定位线圈布置在所述底座壳体的不同位置,所述定位线圈能够形成对应的磁场。其利用定位线圈提供的磁感应强度变化来进行辅助精确定位的方式,与传统的光学定位方法相比,具有较强的抗干扰能力,不容易受到恶劣天气或者环境的影响,而且实现成本更加低廉。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机器人充电,特别涉及一种充电底座及机器人充电系统


技术介绍

1、随着电子信息技术的不断发展,越来越多的智能化机器人开始被广泛的应用于许多不同的日常生活场景,例如帮助进行家庭院落清扫、去除积雪、收集掉落的物体等等。

2、这些智能机器人通常以电池和电机作为主要的动力来源,并在特定的工作区域中自动执行工作任务。为了确保工作任务的顺利完成,通常智能机器人会具备有自动充电功能(也可以被简称为回充功能),能够在自身电量较低的情况自行进行充电,以恢复电量。

3、典型的,智能机器人会通过基于摄像机识别、激光雷达标记或者红外雷达标记等的定位方式,返回移动至充电底座的位置。通过充电触点等与充电底座建立电连接,从而实现自动充电。例如,中国专利cn110221617a所描述的,其通过激光雷达标记的方式,指引机器人移动到机器人充电座。移动到机器人充电座的机器人可以通过电能输出导体建立电连接,进行充电。

4、但这样的自动充电实现方案存在较多的缺陷。例如,定位很容易受到恶劣天气(例如,强光、雨雪)的影响和干扰,造成定位不正确而无法正确返回机器人充电座的位置。而且,定位方式的整体方案繁琐复杂,实现成本较高。

5、另外,接触式建立电连接进行充电的方式在户外部署时,很容易因暴露在室外而造成接触电极老化,进而导致接触不良等的情况,降低了充电作业的安全性。


技术实现思路

1、本技术实施例旨在提供一种充电底座及机器人充电系统,可解决现有自动充电方法之中,容易受到恶劣天气干扰,实现成本较高而且户外布置安全性较差的技术问题的技术问题。

2、本技术实施例解决其技术问题采用以下技术方案:

3、本申请公开了一种充电底座。该充电底座包括:底座壳体;电能提供设备;所述电能提供设备被收容在所述底座壳体内,在所述底座壳体的至少一部分表面形成充电区域;若干个定位线圈;不同的所述定位线圈布置在所述底座壳体的不同位置,用于形成对应的磁场。

4、该充电底座基于磁感应强度进行定位的定位线圈相区别于传统的光学定位方法,具有较强的抗干扰能力,不容易受到恶劣天气或者环境的影响。

5、在一种可能的实施方式中,所述电能提供设备包括:发射线圈;其中,所述发射线圈位于所述底座壳体的中心,在所述底座壳体的上表面形成所述充电区域。

6、通过布置在中心的发射线圈,可以在底座壳体上的表面形成一定大小的充电区域,以使得机器人可以方便的通过移动到底座壳体上来完成自动充电的过程。

7、在一种可能的实施方式中,所述定位线圈包括:若干个定位信标,若干个所述定位信标沿第一直线方向,间隔预设距离设置;到位检测线圈,所述到位检测线圈位于所述发射线圈的其中一侧,所述定位信标布置在所述发射线圈的另外一侧。

8、分别通过定位信标指引机器人移动方向和到位检测线圈指引移动是否到位的方式,可以有效并且精确的指引机器人移动到正确的充电区域内。整体定位精确度较高,而且实现成本低廉。

9、在一种可能的实施方式中,若干个所述定位信标包括:第一定位信标,第二定位信标以及第三定位信标;其中,所述第一定位信标、第二定位信标以及第三定位信标依次沿所述第一直线方向间隔设置;所述第二定位信标、所述发射线圈以及所述到位检测线圈依次沿第二直线方向设置;所述第一直线方向与所述第二直线方向垂直,所述第二定位信标和所述到位检测线圈在所述第一直线方向上的宽度大于所述第一定位信标和第三定位信标。

10、本申请还公开了一种机器人充电系统。该机器人充电系统包括:如上所述的充电底座;可移动的机器人;所述机器人上设置有电能接收设备和传感器;以及充电定位点;所述充电定位点与所述充电底座之间具有预设的间隔;其中,所述传感器被配置为:与所述充电底座的定位线圈相配合,指引位于所述充电定位点的机器人定向移动,以使所述电能接收设备进入所述充电底座的充电区域中;所述电能接收设备被配置为:在进入所述充电区域时,与所述充电底座的电能提供设备耦合,非接触式地接收来自所述电能提供设备的电能。

11、通过在目标充电位置以外,预先设置相近的充电定位点的方式,可以极大的缩短机器人的定位时间,有利于机器人快速的移动到充电底座所在的位置。

12、在一种可能的实施方式中,该系统还包括:rtk基站以及与所述rtk基站配对使用的rtk天线;其中,所述rtk天线设置在所述机器人上,被配置为:指引所述机器人移动至所述充电定位点。

13、在一种可能的实施方式中,所述机器人包括:工作设备和机器人本体;其中,所述工作设备用于执行对应的工作任务;所述工作设备可拆卸地固定在所述机器人本体上,所述机器人本体用于拖动所述工作设备移动。

14、在一种可能的实施方式中,所述工作设备选自如下设备的一种或者多种:除雪设备,用于清扫积雪;高尔夫球回收设备;用于回收高尔夫球;割草设备,用于修整草坪;树叶清扫设备,用于吹走落叶。

15、在一种可能的实施方式中,所述定位线圈包括:用于产生第一磁场的第一定位信标、用于产生第二磁场的第二定位信标、用于产生第三磁场的第三定位信标;其中,所述第一磁场、第二磁场以及第三磁场具有不同的磁场频率。

16、在一种可能的实施方式中,所述定位线圈还包括:到位检测线圈;所述传感器包括:间隔设置的一对磁感应强度传感器;其中,所述第一定位信标、第二定位信标和第三定位信标依次沿第一直线方向间隔设置,位于所述充电区域的其中一侧;所述到位检测线圈设置在所述充电区域的另一侧;所述到位检测线圈、所述充电区域以及所述第二定位信标依次沿第二直线方向设置;所述第一直线方向与所述第二直线方向相互垂直;所述第二定位信标的宽度大于所述两个传感器之间的间隔;所述到位检测线圈的宽度大于所述两个磁感应强度传感器之间的间隔;所述第一定位信标和第二定位信标的宽度小于所述两个磁感应强度传感器之间的间隔。

17、本申请实施例提供的充电底座的至少一个有利方面是:利用定位线圈提供的磁感应强度变化来进行辅助精确定位的方式,与传统的光学定位方法相比,具有较强的抗干扰能力,不容易受到恶劣天气或者环境的影响。而且实现成本更加低廉。

18、本申请实施例提供的充电底座的另一个有利方面是:采用非接触式的电能传递方式对机器人进行充电,可以将电能提供设备整体包裹在壳体内,提供有效而且全面的防护,从而很好的避免了接触式电极存在的一系列缺陷(例如,暴露在户外容易氧化造成接触不良)。而且,该充电方式允许发射线圈和接收线圈之间存在一定程度的定位偏差,由此能够减省机器人和/或充电底座上的导向结构。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种充电底座,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的充电底座,其特征在于,所述电能提供设备包括:发射线圈;

3.根据权利要求2所述的充电底座,其特征在于,所述定位线圈包括:

4.根据权利要求1所述的充电底座,其特征在于,若干个所述定位信标包括:第一定位信标,第二定位信标以及第三定位信标;

5.一种机器人充电系统,其特征在于,包括:

6.根据权利要求5所述的机器人充电系统,其特征在于,还包括:RTK基站以及与所述RTK基站配对使用的RTK天线;

7.根据权利要求5所述的机器人充电系统,其特征在于,所述机器人包括:工作设备和机器人本体;

8.根据权利要求7所述的机器人充电系统,其特征在于,所述工作设备选自如下设备的至少一种:

9.根据权利要求5所述的机器人充电系统,其特征在于,所述定位线圈包括:用于产生第一磁场的第一定位信标、用于产生第二磁场的第二定位信标、用于产生第三磁场的第三定位信标;

10.根据权利要求9所述的机器人充电系统,其特征在于,所述定位线圈还包括:到位检测线圈;所述传感器包括:间隔设置的一对磁感应强度传感器;

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【技术特征摘要】

1.一种充电底座,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的充电底座,其特征在于,所述电能提供设备包括:发射线圈;

3.根据权利要求2所述的充电底座,其特征在于,所述定位线圈包括:

4.根据权利要求1所述的充电底座,其特征在于,若干个所述定位信标包括:第一定位信标,第二定位信标以及第三定位信标;

5.一种机器人充电系统,其特征在于,包括:

6.根据权利要求5所述的机器人充电系统,其特征在于,还包括:rtk基站以及与所述rtk基站配对使用的rtk天线;

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【专利技术属性】
技术研发人员:黄阳朱涛涛宋永琪耿玉成韩宝丰叶瀚文
申请(专利权)人:深圳汉阳科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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