[發(fā)明專利]機器人的充電座

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710019291.9
• 申請日: 2007-01-12
• 公開（公告）號: CN101222074A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發(fā)明（設計）人: 張周新
• 申請（專利權(quán)）人: 張周新
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44;H01M2/10;B25J19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種機器人的充電座，尤其是充電座的附屬設施，用于為機器人利用超聲波測距時校正測距精度、便于正確測距。

背景技術(shù)：

目前吸塵機器人正越來越多地進入市場，已有的吸塵機器人均采用電池供電，電量不足時，需對其進行充電。機器人能自動充電的關(guān)鍵是它必須能找到它的充電座的位置，另外自主行走的有固定路徑規(guī)劃的吸塵機器人在一未知空間中的定位糾偏對于其能按正確的路徑規(guī)劃工作非常重要，目前最常用的是用超聲波測距的方案，即測量超聲波到四周邊界的距離與預期的進行比較判別機器人是否方向正確、位置正確，但超聲波測距有個精度的問題，即超聲波的速度在各種密度的介質(zhì)、各種溫度情況下是不一致的，速度的變化對測距的精度起著主要的影響作用，要想保證機器人測距的有效性，提高超聲波測距的精度是必須的；還有一定范圍的超聲波測距時對反射回的超聲波強度要求很高，如果強度較弱，超聲波的換能器就檢測不到回波，這樣超聲波測距就失效了，而固定距離的超聲波反射強度受到反射界面的材料的密度的影響，密度越大反射強度越大，在檢測充電座時，由于充電座一般為塑料制成，超聲波的反射強度相對于房間的墻面較弱，有可能引起回波不能正確接收，從而影響測距的準確性。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種便于機器人尋找充電座、便于提高超聲波反射強度的裝置或者利用反射板的組合，為機器人搭建一個已知固定長度的測距平臺，便于精確計算當前超聲波速率的充電座上的附屬設施。

本發(fā)明的目的是通過下述設計達到的：在充電座上與機器人安裝超聲波傳感器發(fā)射裝置(或超聲波傳感器的反射板或反射體，如CN200410014702.1所描述的非接觸型傳感器)差不多高度的位置垂直安裝至少一塊高密度材料制成的反射板，當機器人在充電座上或走向或離開充電座時，以超聲波的形式測量機器人到充電座及充電座相反方向的墻壁(或障礙物)之間的距離、以及充電座到其相反方向的墻壁(或障礙物)的距離——因為有反射板的存在，超聲波在充電座位置衰減的幅度不大，這個距離應該能夠測到。通過這些距離(包括超聲波垂直向上歷經(jīng)的固定距離)的相互比較、計算，可以測量當時的超聲波(聲音)速度，并以此速度作為基準，用于機器人隨后工作時，利用超聲波測距的超聲波速度。此外，還可以利用反射板的組合，在充電座上人為地搭建一個固定長度(已知)的超聲波測距線路，通過這個固定的距離，測出當時的超聲波速度。這樣做的好處是可以省掉常用的溫度傳感器對超聲波速度進行速度補償、并且兼顧了空氣氣壓、密度、濕度等其它因素對超聲波速度的影響。

由于機器人在行走過程中遇到一些特殊通道(充電座反射板的方向上)的超聲波反射強度高于墻面和木質(zhì)家具等物體，測試一定距離上的超聲波強度以判別機器人是否正對著充電座對于判別機器人行走的正確方向和尋找充電座也有積極的意義(在有些地方，比如機器人在離墻壁較近的地方超聲波的反射強度也較大，但因測得距離較短，這種強度大的情況可以忽略，只有在機器人離充電座有一定距離且超聲波的反射強度較大的情況下，才被認為是機器人正處于對直充電座的通道上)。

這種充電座附屬裝置尤其在自主移動型機器人——比如借助超聲波測距確定方位的吸塵機器人上有較好的應用前景。

附圖說明：

圖1～圖4為本發(fā)明的原理圖。

圖5～圖7為本發(fā)明的三視圖，其中圖7為半剖圖。

圖8為本發(fā)明的立體透視(局部)圖。

圖9為圖8的局部(平臺)放大圖。

圖10～圖12為坡道工作原理圖。

具體實施方式：

本發(fā)明的目的是通過下述設計達到的，實施例1：在充電座上與機器人安裝超聲波傳感器1發(fā)射裝置差不多高度的位置垂直安裝至少一塊高密度材料制成的反射板3，當機器人在充電座上或走向或離開充電座時，以超聲波的形式測量機器人到充電座擋板5及充電座相反方向的墻壁(或障礙物)之間的距離、以及充電座擋板5到其相反方向的墻壁(或障礙物)的距離。所述的反射板3設置于機器人所攜帶的超聲波傳感器(或超聲波傳感器的反射板或反射體2，如CN200410014702.1所描述的非接觸型傳感器)等高或者差不多高的位置，比如機器人處于充電座上時，反射板3能反射超聲波(如果必須要測距的話)，而機器人不在充電座上時，反射板3的高度也能反射超聲波，尤其以機器人不在充電座上時所需要的高度為主設置。垂直安裝的反射板3還可以安裝在充電座的側(cè)板6上，位置在充電座下，或者在側(cè)板6外側(cè)(如圖6、圖8)，設置高度以機器人不在充電座上時反射體2的高度一致，反射板3本身高度也比反射體2本身的高度略高。