[發明專利]一種實現移動機器人自動充電的方法

有效

• 申請號: 201911090279.6
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110989574B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 張思劍;錢志明;楊文軍
• 申請（專利權）人: 成都圖靈時代科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;H02J7/00
• 代理公司: 成都眾恒智合專利代理事務所(普通合伙) 51239
• 代理人: 王育信

本發明公開了一種實現移動機器人自動充電的方法，包括：S1、當移動機器人底部攝像頭掃描到地面方向碼信息時，獲得方向信號，然后移動機器人開始按照指定方向前進；S2、當移動機器人前進至停止碼處時，獲得停止信號，停止前進；S3、移動機器人開始做自轉運動，當另一個攝像頭掃描到充電位置確定碼時，停止旋轉，然后移動機器人朝著充電樁位置前進，直至電源插頭插入充電接口后，實現充電；S4、充電完畢后，移動機器人脫開電源插頭，電源插頭復位。本發明通過合理的流程以及充電樁結構設計，不僅方便了移動機器人自行充電，而且充電樁使用上更加靈活、方便，同時還很好地避免了接觸不良的問題，更好地滿足了實際應用的需求。

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，具體涉及的是一種實現移動機器人自動充電的方法。

背景技術

隨著科技的不斷發展與進步，物流行業也實現了突飛猛進的發展，尤其是近十年，隨著電商模式的不斷完善和成熟，人們對其認可度也越來越高，這使得物流技術受到了極大的挑戰，能否高效匹配物流轉運的需求，成為了物流行業重點關注的主要問題。

機器人是21世紀智能化生產的重要標志之一，以機器人代替人工，不僅能提升生產效率，而且降低了人工成本，基于此背景之下，移動機器人應運而生。目前，在物流方面，移動機器人可以代替人工來完成接收單據、識別貨物、打印編碼、檢查包裝、歸屬地集結、收發貨物、遠傳單據等工作，相比人工來說，其極大地縮短了物流轉運的周期，降低了時間和人工成本，更好地滿足了物流發展的需要。

目前，移動機器人基本采用電能方式進行驅動，這就需要涉及到充電。而現有的移動機器人有些是通過在充電樁上設置目標二維碼的方式，引導移動機器人移動至充電樁處進行充電，從而無需人力輔助，例如專利公開號CN108594822A、CN109460044A所記載的方案。但是這種移動機器人自行充電的方式存在以下缺陷：充電樁的充電電極是固定設置的，依靠目標二維碼識別的方式實現機器人的定位并進行充電，一方面是計算機器人方位和位置信息的過程較為繁雜，且容易出現較大的位置偏差；另一方面是不能確保充電電極能夠完全對準充電接口，容易造成接觸不良而無法正常充電的現象發生。

也有采用二維碼為機器人的移動提供導航路徑的方案，例如專利公開號CN109703750A、CN209492702U記載了利用多個地面二維碼的方式為機器人進行路徑導航的方案。將這種方案結合到上述方案中，可以使機器人按照既定路徑移動，不再單純依靠目標二維碼計算機器人的速度和方向。但是這樣的組合方案，機器人在前進到充電樁位置處并掃描到目標二維碼之后，依然需要判斷其與目標二維碼之間的距離是否大于預定距離（預定距離根據機器人上的充電接口與充電樁的電極充分接觸充電時，攝像頭與目標二維碼之間的距離設定），然后再進行定位、充電。這同樣需要計算機器人與充電樁的相對位置關系，只不過計算的位置起始點變成了距離充電樁很近的位置。同時，這樣的組合方案依然不能確保充電電極能夠完全對準充電接口，同樣會出現接觸不良的現象。

在充電樁中設置柔性機構可以提高電源插頭與充電接口的對準度，例如專利公開號CN207475219U記載了一種移動機器人自動充電設備的方案，其利用伸出機構和柔性機構的設計，充電樁上的導電頭在伸出機構和柔性機構的控制下，可以在一個方向上移動，從而提高對機器人充電位置的容錯率。但是將這種方案與上述方案組合后，只是提高了充電位置的容錯率，確保導電頭在機器人的充電位置具有偏差的情況下仍然能接觸到充電接口，并不能確保二者能夠完全準確的對接。并且，在此之前，充電樁還需要判斷機器人是否已經到達指定的充電位置后才會控制導電頭伸出，不僅機器人要判斷是否已到達充電樁前，而且充電樁還要設定充電區域，并判斷機器人是否已進入指定的充電位置。因此，組合后的方案在整個程序以及充電樁的結構設計上都較為麻煩。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供了一種實現移動機器人自動充電的方法，其一方面可以減少繁雜的相對位置計算過程，另一方面是可以實現充電樁上電源插頭與機器人充電接口的準確對接，并且充電樁的結構設計簡單、成本低廉。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：