[發(fā)明專利]一種智能安防機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710790947.0
• 申請(qǐng)日: 2017-09-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107528370B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王猛;高強(qiáng);韓震峰;李蘇旺;俞忠達(dá);宗曉;吳昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工大特種機(jī)器人有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;B25J9/16
• 代理公司: 11609 北京格允知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 周嬌嬌;李亞?wèn)|

1.一種智能安防機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，包括：遠(yuǎn)程控制端和至少一個(gè)安防機(jī)器人；

所述安防機(jī)器人包括：主控模塊以及與之相連的電量檢測(cè)模塊、通訊模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和充電模塊；所述電量檢測(cè)模塊用于檢測(cè)安防機(jī)器人的電池電量；所述主控模塊用于獲取所述安防機(jī)器人的電池電量，并在低于預(yù)設(shè)閾值時(shí)通過(guò)通訊模塊發(fā)送電量報(bào)警信號(hào)給遠(yuǎn)程控制端，并接收所述遠(yuǎn)程控制端反饋的充電行走路徑，控制所述驅(qū)動(dòng)模塊使所述安防機(jī)器人行走至指定充電樁位置，并控制所述充電模塊與所述指定充電樁對(duì)接充電；

所述遠(yuǎn)程控制端用于接收所述安防機(jī)器人的電量報(bào)警信號(hào)，并根據(jù)安防機(jī)器人的實(shí)時(shí)位置以及充電樁位置信息指定充電樁，并規(guī)劃出充電行走路徑發(fā)送給所述安防機(jī)器人；

所述遠(yuǎn)程控制端包括充電路徑規(guī)劃單元，用于通過(guò)以下方式指定充電樁：

1)獲取與安防機(jī)器人的實(shí)時(shí)位置距離最近的充電樁A，并判斷充電樁A是否空閑，是則轉(zhuǎn)步驟2)；否則轉(zhuǎn)步驟3)；

2)確定充電樁A為指定充電樁；

3)當(dāng)充電樁A非空閑時(shí)，獲取與安防機(jī)器人的實(shí)時(shí)位置最近的空閑充電樁B；

4)判斷是否滿足以下公式：

其中t_a為充電樁A的充電結(jié)束時(shí)間，L_ia為充電樁A與安防機(jī)器人的實(shí)時(shí)位置之間的行走距離，為所述安防機(jī)器人的平均行走速度；

是轉(zhuǎn)步驟5)，否則轉(zhuǎn)步驟6)；

5)判斷是否滿足以下公式：

L_ia-L_ib+L_af-L_bf≥0，

其中，L_ia為充電樁A與安防機(jī)器人的實(shí)時(shí)位置之間的行走距離，L_af為充電樁A與安防機(jī)器人的任務(wù)目的位置之間的行走距離，L_ib為充電樁B與安防機(jī)器人的實(shí)時(shí)位置之間的行走距離，L_bf為充電樁B與安防機(jī)器人的任務(wù)目的位置之間的行走距離；

是則轉(zhuǎn)步驟7)，否則轉(zhuǎn)步驟2)；

6)判斷是否滿足以下公式：

其中，t_a為充電樁A的充電結(jié)束時(shí)間，為所述安防機(jī)器人的平均行走速度L_af為充電樁A與安防機(jī)器人的任務(wù)目的位置之間的行走距離，L_ib為充電樁B與安防機(jī)器人的實(shí)時(shí)位置之間的行走距離，L_bf為充電樁B與安防機(jī)器人的任務(wù)目的位置之間的行走距離；

是則轉(zhuǎn)步驟7)，否則轉(zhuǎn)步驟2)；

7)確定充電樁B為指定充電樁。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能安防機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，所述安防機(jī)器人包括設(shè)置于安防機(jī)器人本體上的激光雷達(dá)和/或紅外傳感器；

所述主控模塊按照所述充電行走路徑控制所述驅(qū)動(dòng)模塊使所述安防機(jī)器人行走至指定充電樁后，獲取所述激光雷達(dá)和/或紅外傳感器掃描的充電樁接口位置信息，并根據(jù)該充電樁接口位置信息通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)安防機(jī)器人的位置進(jìn)行微調(diào)，并發(fā)送充電信號(hào)控制所述充電模塊與所述指定充電樁對(duì)接充電。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能安防機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，所述充電模塊包括充電電機(jī)、充電絲杠、充電絲杠滑塊、傳動(dòng)桿、擋板、充電電刷和電流檢測(cè)傳感器；

所述充電絲杠的一端與所述充電電機(jī)的輸出軸連接，另一端與所述擋板連接，且所述充電絲杠能夠相對(duì)所述擋板轉(zhuǎn)動(dòng)，所述充電絲杠滑塊套設(shè)在所述充電絲杠上；所述傳動(dòng)桿與所述充電絲杠平行設(shè)置，且所述傳動(dòng)桿的一端與所述充電絲杠滑塊連接，另一端穿過(guò)所述擋板與所述充電電刷連接；所述充電絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述充電絲杠滑塊沿所述充電絲杠軸向移動(dòng)，并通過(guò)所述傳動(dòng)桿推動(dòng)所述充電電刷移動(dòng)；所述電流檢測(cè)傳感器用于檢測(cè)充電電流。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能安防機(jī)器人的自動(dòng)充電系統(tǒng)，其特征在于，所述主控模塊與所述電流檢測(cè)傳感器連接，用于通過(guò)電流檢測(cè)傳感器檢測(cè)充電電流，當(dāng)檢測(cè)到充電電流時(shí)判斷充電成功，否則判斷充電失敗，并反饋給所述遠(yuǎn)程控制端。