[發明專利]一種機器人自主充電對接控制系統及方法

在審

• 申請號: 201611035038.8
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN108107879A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 陳墩金;覃爭鳴
• 申請（專利權）人: 廣州映博智能科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種機器人自主充電對接控制系統及方法，所述機器人自主充電對接控制系統包括：遠程對接模塊，使用紅外線信號燈尋找并靠近充電底座；近程對接模塊，使用攝像頭實現機器人和充電底座的精確對接；自動充電模塊，根據當前電池狀態和充電時間進行自動充電。本發明的機器人自主充電對接控制系統及方法將自動充電對接分為兩階段實現，在第一階段只需將機器人看作是一個質點機器人即可，不必考慮角度和尺寸等要求，無需考慮機器人是否與充電器處于一條軸線上，當機器人靠近充電底座后進入第二階段，使用攝像頭進行準確定位。因此本發明方案具有良好的穩定性和準確性。

技術領域

本發明涉及機器人自動充電技術，具體涉及一種機器人自主充電對接控制系統及方法。

背景技術

室內自治移動機器人被越來越廣泛地應用于各種場合，如娛樂、搬運、清潔、保安等。在這些不同場合的應用都需要機器人能適應所處的環境，無論是開放式環境還是封閉式環境，無論是室內環境還是室外環境。由于機載電源容量的限制，機器人的工作時間受到限制，這使得機器人不能實現長期自治的功能，如果這個問題被解決，那么移動機器人將會被用于更加廣泛的領域。

目前，移動機器人都是使用高質量的機載可充電蓄電池組來給自身供電，但是一般只能維持幾個小時，一旦電能耗盡，必須采用人工干預的方式來給機器人充電。即當移動機器人電力不足時，發出提示信號，由操作人員手動完成機器人與充電器之間的電器連接，然后實施充電，完成后也是人工脫離連接電路。其特點是安全可靠，簡單易行，但需要專人看管，浪費人力，而且這也使得機器人的自動化、智能化不完整。如果采用人工充電，那么機器人就處于一種非連續的任務環，這阻礙了機器人的長期自治。

機器人和充電底座進行對接時，不僅要讓機器人到達充電底座，還需要機器人以一定的角度和方向進入充電底座，一般方法是要求機器人沿特定的軸線進入和充電底座進行對接。這種方法對機器人移動的精確性和導航的準確性要求很高，不便于推廣應用。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術的不足，尤其解決現有機器人自動充電技術要求機器人沿特定的軸線進入和充電底座進行對接，對接的角度和方向精度過高、難以一次性實現對接的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種機器人自主充電對接控制系統，其中，所述基于機器人自主充電對接控制系統包括：遠程對接模塊，使用紅外線信號燈尋找并靠近充電底座；近程對接模塊，使用攝像頭實現機器人和充電底座的精確對接；自動充電模塊，根據當前電池狀態和充電時間進行自動充電。其中，機器人充電時，在第一階段使用所述遠程對接模塊尋找充電底座，然后第二階段使用所述近程對接模塊實現充電器準確對接，最后使用自動充電模塊完成機器人自動充電。

本發明還提供一種機器人自主充電對接控制方法，其中，所述基于兩階段對接的機器人自動充電方法包括：S1，使用紅外線信號燈尋找并靠近充電底座；S2，使用攝像頭實現機器人和充電底座的精確對接；S3，根據當前電池狀態和充電時間進行自動充電。

本發明方案的有益效果在于，將自動充電對接分為兩階段實現，在第一階段只需將機器人看作是一個質點機器人即可，不必考慮角度和尺寸等要求，無需考慮機器人是否與充電器處于一條軸線上，當機器人靠近充電底座后進入第二階段，使用攝像頭進行準確定位。因此本發明方案具有良好的穩定性和準確性。

附圖說明

圖1是本發明的實施例的機器人自主充電對接控制系統示意圖。

圖2為本發明的實施例的機器人自主充電對接控制方法的流程圖。

圖3為本發明的實施例的機器人自動充電區域劃分示意圖。

圖4為本發明的實施例的機器人自動充電遠程對接的程序流程圖。

圖5為本發明的實施例的機器人自動充電紅外光信號燈導航的原理圖。