[發(fā)明專利]防輻射移動(dòng)機(jī)器人非接觸無線充電裝置及充電方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710926923.3
• 申請(qǐng)日: 2017-10-08
• 公開（公告）號(hào): CN107612163A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張紅;王干
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王干
• 主分類號(hào): H02J50/90
• 分類號(hào): H02J50/90;H02J50/10;H05K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.防輻射移動(dòng)機(jī)器人非接觸無線充電裝置， 包括：機(jī)器人，電磁防護(hù)罩，電磁耦合充電單元，固定充電座，移動(dòng)充電盤，定位槽，控制模塊，導(dǎo)航模塊，定位模塊，充電模塊；其特征在于電磁耦合充電單元由固定充電座和移動(dòng)充電盤構(gòu)成，移動(dòng)充電盤在機(jī)器人的底部，移動(dòng)充電盤外傳是電磁防護(hù)罩，所述的導(dǎo)航模塊設(shè)置于移動(dòng)充電盤上，所述的定位模塊也設(shè)置于移動(dòng)充電盤上，控制模塊分別與導(dǎo)航模塊、定位模塊無線信息聯(lián)通，機(jī)器人需要充電時(shí)，控制模塊發(fā)出充電指令，導(dǎo)航模塊啟動(dòng)，機(jī)器人移動(dòng)至固定充電座并歸位于定位槽上，控制模塊發(fā)出指令，定位模塊啟動(dòng)，固定充電座與移動(dòng)充電盤的原副線圈正對(duì)，移動(dòng)充電盤的移動(dòng)輪上縮，電磁防護(hù)罩下移，控制模塊啟動(dòng)充電模塊，機(jī)器人開始充電。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防輻射移動(dòng)機(jī)器人非接觸無線充電裝置，其特征在于電磁防護(hù)罩是一個(gè)圓形的或方形的與移動(dòng)充電盤外形一致的筒狀物，設(shè)置于移動(dòng)充電盤的底部，電磁防護(hù)罩可進(jìn)行上下移動(dòng)，機(jī)器人移動(dòng)時(shí)，電磁防護(hù)罩縮回移動(dòng)充電盤內(nèi)，機(jī)器人充電時(shí)，電磁防護(hù)罩伸出移動(dòng)充電盤并籠罩住固定充電座，屏蔽掉電磁耦合充電時(shí)輻射出去的電磁波。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防輻射移動(dòng)機(jī)器人非接觸無線充電裝置，其特征在于電磁防護(hù)罩材質(zhì)金屬材質(zhì)或塑料材質(zhì)中的一種，選取塑料材質(zhì)的電磁防護(hù)罩，電磁防護(hù)罩的內(nèi)壁噴涂一層石墨烯防電磁涂料，或者選取摻雜石墨烯的防電磁塑料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防輻射移動(dòng)機(jī)器人非接觸無線充電裝置，其特征在于電磁耦合充電單元由固定充電座及移動(dòng)充電盤構(gòu)成，固定充電座由充電基座、原邊線圈、原邊線圈聚磁鐵芯和原邊線圈控制電路構(gòu)成，移動(dòng)充電盤由副邊線圈、副邊線圈聚磁鐵芯、充電控制電路及移動(dòng)機(jī)座、移動(dòng)輪構(gòu)成；原邊線圈纏繞在原邊線圈聚磁鐵芯上，并密封于固定充電基座內(nèi)，原邊線圈接線端子分別與原邊線圈控制電路相連，固定充電基座的上表面設(shè)置定位槽，定位槽與移動(dòng)機(jī)座上的移動(dòng)輪一一對(duì)應(yīng)；副邊線圈纏繞在副邊聚磁鐵芯上，并密封于移動(dòng)機(jī)座內(nèi)，副邊線圈接線端子與充電電路相連并構(gòu)成移動(dòng)充電盤，移動(dòng)充電盤底部有移動(dòng)輪，移動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)機(jī)器人按照控制模塊的指令定向移動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防輻射移動(dòng)機(jī)器人非接觸無線充電裝置，其特征在于移動(dòng)輪的輪軸固定在移動(dòng)機(jī)座底部的橫梁的支撐件上，支撐件有位移卡槽，橫梁與位移電機(jī)和電磁屏蔽罩相連，控制模塊發(fā)出指令驅(qū)動(dòng)位移電機(jī)動(dòng)作，位移電機(jī)動(dòng)作調(diào)整橫梁位置，從而調(diào)整移動(dòng)輪的伸縮。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防輻射移動(dòng)機(jī)器人非接觸無線充電裝置，其特征在于控制模塊啟動(dòng)充電模式時(shí)，控制模塊用于在充電模式的導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航模式下，控制所述機(jī)器人按照規(guī)劃路徑移動(dòng)至所述固定充電座，啟動(dòng)定位模塊，定位模塊發(fā)出特征信號(hào)控制導(dǎo)航系統(tǒng)切換進(jìn)入精確定位模式；在導(dǎo)航系統(tǒng)的精確定位模式下，控制調(diào)整所述機(jī)器人的前進(jìn)方向，直至所述機(jī)器人的移動(dòng)輪進(jìn)入固定充電基座的定位槽，定位模塊發(fā)出原副線圈精準(zhǔn)正對(duì)信號(hào)，并把該信號(hào)反饋至控制模塊，控制模塊驅(qū)動(dòng)位移電機(jī)動(dòng)作，移動(dòng)輪橫梁上行，移動(dòng)輪收縮，電磁屏蔽罩下行，屏蔽罩伸出，原副線圈正對(duì)豎直靠近，電磁屏蔽罩完全罩住固定充電基座，達(dá)到預(yù)定位置后，定位模塊定位結(jié)束，控制模塊啟動(dòng)充電模塊，機(jī)器人進(jìn)入充電模式，原副線圈以電磁耦合形式向機(jī)器人蓄電池充電；充電結(jié)束時(shí)，充電模塊向控制模塊發(fā)出信息，控制模塊驅(qū)動(dòng)位移電機(jī)動(dòng)作，移動(dòng)輪和電磁屏蔽罩復(fù)位，機(jī)器人進(jìn)入工作模式。

7.防輻射移動(dòng)機(jī)器人非接觸無線充電裝置的充電方法，所述方法包括步驟：

S1：在充電模式下，控制模塊啟動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)在導(dǎo)航模式下運(yùn)行，控制機(jī)器人按照規(guī)劃路徑移動(dòng)至固定充電基座；

S2：定位模塊啟動(dòng)，定位模塊發(fā)出激光檢測(cè)信息，并掃描固定充電基座上的定位槽圖案信息，若檢測(cè)到定位槽的特征圖樣則生成特征信號(hào)，并反饋至控制模塊,控制模塊根據(jù)獲取的特征信號(hào)控制導(dǎo)航系統(tǒng)切換進(jìn)入精確定位模式；

S3：在導(dǎo)航系統(tǒng)的精確定位模式下，控制調(diào)整所述機(jī)器人的前進(jìn)方向，直至所述機(jī)器人的移動(dòng)輪完全進(jìn)入定位槽，精導(dǎo)致航結(jié)束，并把該信息反饋至控制模塊；

進(jìn)一步的在步驟下，如果機(jī)器人的移動(dòng)輪沒有進(jìn)入定位槽，控制模塊將執(zhí)行S2步驟，直至進(jìn)入精確定位模式，移動(dòng)輪完全進(jìn)入定位槽為止；

S4：定位模塊進(jìn)入精確定位模式，控制模塊控制定位模塊進(jìn)入原副線圈正對(duì)階段，控制模塊驅(qū)動(dòng)位移電機(jī)，位移電機(jī)動(dòng)作，移動(dòng)輪回縮，原副線圈正對(duì)，副邊線圈進(jìn)入預(yù)定位置，定位結(jié)束；

S5：電磁輻射屏蔽模式，原副線圈正對(duì)后，驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)位移電機(jī)，位移電機(jī)動(dòng)作，電磁屏蔽罩下移，電磁屏蔽罩進(jìn)入預(yù)定位置；

S6：充電模式，副邊線圈和電磁屏蔽罩均進(jìn)入預(yù)定位置后，控制模塊進(jìn)入充電模式，控制模塊發(fā)出指令，控制充電模塊向機(jī)器人蓄電池進(jìn)行充電；

S7：充電結(jié)束，工作模式，充電模塊檢測(cè)電池的充電電壓，充電電壓達(dá)到預(yù)定的充滿狀態(tài)時(shí)，充電模塊向控制模塊反饋充電結(jié)束信息，控制模塊發(fā)出停止充電指令，同時(shí)驅(qū)動(dòng)位移電機(jī)，移動(dòng)輪和電磁屏蔽罩復(fù)位，充電結(jié)束，機(jī)器人進(jìn)入工作模式。