[發明專利]機器人充電系統、機器人與充電樁對接的運動控制方法

在審

• 申請號: 201810401703.3
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108427422A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 湖南超能機器人技術有限公司
• 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

本發明涉及一種機器人充電系統、機器人與充電樁對接的運動控制方法。機器人充電系統包括機器人和充電樁，機器人設有第一碰撞塊，充電樁設有第二碰撞塊，充電樁設有多個信號燈和一個遮光罩，遮光罩設有窄縫和用于隔離信號的信號擋板，多個信號燈一一對應設于遮光罩兩端及窄縫處，信號擋板設于每二信號燈之間。機器人與充電樁對接的運動控制方法為：制定運動控制策略表；確定機器人所處區域及狀態；按運動控制策略表做相應運動直至對接。通過左、右信號接收器接收到的信號類型可以判斷出機器人所處區域從而為下一步的特定運動程序規劃提供充足的信息，避免了無效動作及丟失信號的概率，提高了運動效率及對準精度，減少了動作時間。

技術領域

本發明涉及應用于機器人充電對準技術的技術方法，特別涉及一種機器人充電系統及機器人與充電樁對接的運動控制方法。

背景技術

現有技術基于紅外信號的機器人充電對準技術中所采用的對準方法，通常是通過信號的強弱來控制機器人的轉動和前進，從而逐步接近充電樁，例如發明201410851817.X。但是這種方法無法知道機器人相對于充電樁的具體位置，也不能有效地保證機器人最終靠近充電樁時能夠正對充電樁，經常出現機器人已到達充電樁附近但機器人朝向不正(如圖1所示)的問題，從而導致充電電極接觸不良，極大地影響了充電成功率。并且，在實際應用過程中，不同區域信號強弱差異不明顯，難以精確檢測，且難以避免運動過程中可能的信號丟失問題。

發明內容

基于此，本發明提供一種機器人充電系統及機器人與充電樁對接的運動控制方法，且此方法可以有效保證機器人和充電樁精確對準，且有效降低運動過程中信號丟失的概率。

一種機器人充電系統，包括機器人和充電樁，機器人設有第一碰撞塊，充電樁設有第二碰撞塊，第一碰撞塊和第二碰撞塊形狀大小相同，充電樁設有多個信號燈和一個遮光罩，遮光罩設有窄縫和用于隔離信號的信號擋板，多個信號燈對應設于遮光罩兩端及窄縫處，信號擋板設于每兩信號燈之間，機器人在第一碰撞塊中心線左右兩側對應設有左、右信號接收器，機器人為雙輪驅動輪差分驅動。通過機器人左、右信號接收器接收到的信號類型可以大概判斷出機器人是位于充電樁的某個信號區域，從而為下一步的動作規劃提供充足的信息，避免了無效動作，提高了運動效率，減少了動作時間。信號擋板確保多個信號燈在遮光罩內沒有相互干擾。

在其中一個較佳實施例中，充電樁包括左、中、右三個信號燈，所述遮光罩設有一條窄縫，左、中、右信號燈對應分別發射第一信號l、第二信號c和第三信號r，遮光罩遮住左信號燈的右半部分和右信號燈的左半部分，中信號燈設于所述窄縫處，左、右信號接收器關于第一碰撞塊中心線對稱設置。對稱設置可方便機器人運動時調整角度，確保機器人移動到充電樁正前方時機器人第一碰撞塊與充電樁第二碰撞塊正對貼合。

在其中一個較佳實施例中，所述充電樁前方信號區域分為五個區，具體為信號l區、信號lc區、信號c區、信號rc區、信號r區。此種狀況為l信號和c信號沒有相交區域。

在其中一個較佳實施例中，所述充電樁前方信號區域分為五個區，具體為信號l區、信號lc區、信號lcr區、信號cr區、信號r區。此種狀況為l信號和r信號在c信號區相交。

在其中一個較佳實施例中，所述充電樁前方信號區域分為三個區，具體為信號l區、信號lcr區、信號r區。此種狀況為l信號和r信號相交且被c信號包含。

本發明還提供一種基于以上所述的充電系統的機器人與充電樁對接的運動控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

S1：多次測試得出機器人運動控制策略表；

S2：根據機器人左、右信號接收器接收信號種類及有無情況判斷機器人所處信號區域及其狀態；

S3：根據步驟S2判定的機器人所處信號區域及其狀態比照運動策略表進行相應運動。