[實用新型]基于多段復合導航的機器人自主無線充電系統

有效

• 申請號: 201720176210.5
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN206504737U
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 胡德昆;易發勝;周能杰
• 申請（專利權）人: 成都大學
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;H02J50/10;H02J7/00
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙)51227
• 代理人: 周永宏

技術領域

本實用新型屬于無線充電技術領域，尤其涉及一種基于多段復合導航的機器人自主無線充電系統。

背景技術

無線充電技術快速發展，現已成為最炙手可熱的技術之一。傳統充電方式對充電環境要求較高，故而充電場景受到各種限制，存在接觸片外露等問題。以無線代替有線，極大的提高了室內機器人的充電環境適應能力，使機器人可以應用在大部分場所里，不再擔心線纜繁多和充電環境差造成的安全隱患問題。但是，隨著無線充電設備的距離和功率的增大，無用功的耗損也就會越大。因此，如何實現精確導航，縮短充電距離是無線充電的關鍵技術之一。

目前的室內導航技術主要包括：

(1)Wifi導航，其定位精度大約為1.5米，無法滿足無線充電的定位需求；

(2)基于視覺的導航地圖通過機器人自帶的攝像頭捕獲導航標記，并與場景地圖匹配進行導航，計算復雜耗時,而且需要預先生成場景地圖；

(3)預先設置許多具有唯一標識編碼的無線信號發射節點，導航終端通過接收信號計算所在位置，該技術需提前設置節點，而且無線信號導航精度誤差較大；

(4)基于紅外光源信標和接收感應單元的室內導航系統，適用于近距離無障礙精確導航，但是需要專門的接收感應單元。

實用新型內容

本實用新型的目的是：為了解決現有技術中無法實現精確導航等問題，本實用新型提出了一種基于多段復合導航的機器人自主無線充電系統。

本實用新型的技術方案是：一種基于多段復合導航的機器人自主無線充電系統，包括：

機器人端導航子系統，包括導航模塊及分別與所述導航模塊連接的攝像頭處理模塊、WIFI處理模塊；所述攝像頭處理模塊用于捕獲LED信標燈信號，從而獲取充電樁的位置信息；所述WIFI處理模塊用于與設置在導航空間內的多個無線路由器進行通信獲取機器人的位置信息，還與無線充電樁端子系統進行通信并發送充電請求信號；所述導航模塊用于根據所述攝像頭處理模塊獲取的充電樁的位置信息和所述WIFI處理模塊獲取的機器人的位置信息對機器人進行導航；

機器人端充電子系統，包括無線充電接收端；所述無線充電接收端用于與無線充電發射端進行配合對機器人進行無線充電；

無線充電樁端子系統，包括微控制模塊及分別與所述微控制模塊連接的WIFI管理模塊、LED信標燈控制模塊、無線充電管理模塊；所述無線充電管理模塊還與無線充電發射端連接；所述WIFI管理模塊用于與所述WIFI處理模塊通過WIFI網絡進行通信，接收所述WIFI處理模塊發送的充電請求信號；所述LED信標燈控制模塊用于控制信標燈的開啟和關閉；所述無線充電管理模塊用于控制無線充電發射端的開啟和關閉；所述無線充電發射端用于與無線充電接收端進行配合對機器人進行無線充電；所述微控制模塊用于根據充電請求信號分別向所述無線充電管理模塊和所述LED信標燈控制模塊傳輸控制信號。

進一步地，所述機器人端導航子系統還包括超聲波傳感器處理模塊；所述超聲波傳感器處理模塊用于獲取超聲波傳感器信號，根據超聲波傳感器信號對機器人進行測距。

進一步地，所述機器人端充電子系統還包括電池管理模塊；所述電池監測模塊用于對機器人端電池電量進行監測。

進一步地，所述機器人端充電子系統還包括電源控制模塊；所述電源控制模塊用于根據電池電量控制機器人端開啟或關閉充電操作。

進一步地，所述微控制模塊采用STM32單片機。

本實用新型的有益效果是：本實用新型通過將機器人端導航子系統的WIFI處理模塊與無線充電樁端子系統的WIFI管理模塊建立通信，實現遠距離的WIFI導航；再通過機器人端導航子系統的攝像頭處理模塊與無線充電樁端子系統的LED信標燈控制模塊進行配合，實現近距離的視覺導航；具有無需額外添加傳感器，安裝維護簡單的優點，極大的提高了室內機器人的充電環境適應能力。

附圖說明

圖1是本實用新型的基于多段復合導航的機器人自主無線充電系統結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示，為本實用新型的基于多段復合導航的機器人自主無線充電系統結構示意圖。一種基于多段復合導航的機器人自主無線充電系統，包括：