[發(fā)明專利]一種用于巡檢機(jī)器人的無線充電定位樁定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011541632.0
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112615441B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方爾慶;宋章超;王宏飛;張樹龍;姜明武
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州光格科技股份有限公司
• 主分類號: H02J50/90
• 分類號: H02J50/90;H02J7/00
• 代理公司: 廣州華智創(chuàng)益知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44568
• 代理人: 陳佳良

本發(fā)明公開了用于巡檢機(jī)器人的無線充電定位樁定位方法，包括S1，充電樁標(biāo)定點(diǎn)擋片坐標(biāo)和充電樁坐標(biāo)標(biāo)定，對安裝在軌道上的標(biāo)定點(diǎn)擋片和充電樁進(jìn)行多次坐標(biāo)標(biāo)定，并取均值進(jìn)行記錄存檔為存檔坐標(biāo)；S2充電定位過程，通過對標(biāo)定點(diǎn)擋片和充電樁之間的實(shí)時(shí)坐標(biāo)和存檔坐標(biāo)進(jìn)行比對校準(zhǔn)完成精準(zhǔn)充電對接；本方法只需要安裝紅外傳感器及依賴用于輔助定位的紅外對射傳感器即可實(shí)現(xiàn)對無線充電樁的精確的定位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)機(jī)器人巡檢技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及巡檢機(jī)器人無線充電定位方法。

背景技術(shù)

軌道式巡檢機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于隧道、管廊、變電站等工業(yè)現(xiàn)場，用來采集現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)。巡檢機(jī)器人一般使用蓄電池作為能量來源，當(dāng)蓄電池電量不足時(shí)，需要對其進(jìn)行充電。充電方式有無線充電和有線充電，有線充電一般要求巡檢機(jī)器人和充電設(shè)備之間要通過金屬接觸，金屬一般要求暴露在空氣中，這會存在一定的安全隱患，而且隨著使用時(shí)間的增加，金屬觸點(diǎn)的接觸面可能會接觸不良，所以很多情況下巡檢機(jī)器人系統(tǒng)采用無線充電方式充電。無線充電方式一般要求巡檢機(jī)器人上的無線充電受電端和固定在軌道上的無線充電發(fā)射端對準(zhǔn)，這對巡檢機(jī)器人的定位精度提出了很高的要求。

巡檢機(jī)器人為了能夠快速、準(zhǔn)確定位充電樁，一般需要在巡檢機(jī)器人上安裝傳感器，在充電樁處安裝信號發(fā)送裝置，當(dāng)巡檢機(jī)器人運(yùn)動到充電樁處附近時(shí)，降低運(yùn)行速度，當(dāng)巡檢機(jī)器人上的傳感器檢測到充電樁上的信號時(shí)，停止運(yùn)動。但這要求額外安裝傳感器，且在機(jī)器人檢測到信號后停止運(yùn)動時(shí)，機(jī)器人往往已經(jīng)偏離充電樁一段距離，因此如何能在不增加更多負(fù)擔(dān)的情況下，充分利用巡檢機(jī)器人自身完成精準(zhǔn)定位，需要尋找新的方式和方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，需要克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷中的至少一個(gè)。本發(fā)明提供了一種用于巡檢機(jī)器人的無線充電定位樁定位方法：

S1，充電樁標(biāo)定點(diǎn)擋片坐標(biāo)和充電樁坐標(biāo)標(biāo)定

S11在充電樁兩側(cè)預(yù)定距離內(nèi)分別安裝N個(gè)充電樁標(biāo)定點(diǎn)擋片，所述巡檢機(jī)器人從軌道起點(diǎn)開始運(yùn)動，經(jīng)過所述充電樁標(biāo)定點(diǎn)擋片時(shí)，通過安裝在所述巡檢機(jī)器人上的傳感器感知所述充電樁標(biāo)定點(diǎn)擋片，通過安裝在所述巡檢機(jī)器人上的定位裝置檢測實(shí)時(shí)坐標(biāo)，并將所述充電樁標(biāo)定點(diǎn)擋片坐標(biāo)進(jìn)行記錄和保存成充電樁標(biāo)定點(diǎn)擋片存檔坐標(biāo)；

S12當(dāng)所述充電樁標(biāo)定點(diǎn)擋片坐標(biāo)保存后，將所述巡檢機(jī)器人從距離所述充電樁預(yù)設(shè)位置處移動至無線充電發(fā)射端和接收端充電對齊，在運(yùn)動過程中，所述巡檢機(jī)器人通過所述充電樁標(biāo)定點(diǎn)擋片時(shí)，所述巡檢機(jī)器人內(nèi)部處理單元將所述巡檢機(jī)器人的實(shí)時(shí)坐標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)為S11中的所述充電樁標(biāo)定點(diǎn)擋片的所述存檔坐標(biāo)，并根據(jù)所述存檔坐標(biāo)和所述巡檢機(jī)器人實(shí)際運(yùn)動的距離確定所述充電樁的實(shí)際坐標(biāo)，并記錄保存為充電樁存檔坐標(biāo)；

S2充電定位過程

S21充電時(shí)，所述巡檢機(jī)器人上的所述處理單元通過所述定位裝置反饋的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算巡檢機(jī)器人位置，當(dāng)巡檢機(jī)器人與充電樁距離小于所述預(yù)定距離，所述巡檢機(jī)器人的控制電機(jī)停止運(yùn)動，當(dāng)巡檢機(jī)器人完全停止后，巡檢機(jī)器人上的處理器通過所述定位裝置反饋的數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)時(shí)位置，計(jì)算實(shí)時(shí)位置和S12中保存的所述充電樁存檔坐標(biāo)之間的充電距離，并將所述充電距離發(fā)送給電機(jī)控制器，所述電機(jī)控制器控制電機(jī)運(yùn)動所述充電距離后停止，到達(dá)充電樁，完成所述巡檢機(jī)器人和所述充電樁的充電對接，進(jìn)行充電；其中，在巡檢機(jī)器人向充電樁運(yùn)動過程中，處理單元通過傳感器（如紅外對射傳感器）檢測到標(biāo)定點(diǎn)擋片時(shí)，處理單元根據(jù)定位裝置（如脈沖編碼裝置）反饋的實(shí)時(shí)位置數(shù)據(jù)以及事先保存的標(biāo)定點(diǎn)擋片坐標(biāo)，對巡檢機(jī)器人實(shí)時(shí)位置進(jìn)行校準(zhǔn)，以減小定位裝置（如脈沖編碼裝置）在運(yùn)動過程中產(chǎn)生的誤差；

S22充電過程中，如果充電失敗，所述巡檢機(jī)器人上的所述處理單元控制所述巡檢機(jī)器人向充電樁前或后兩個(gè)方向運(yùn)動所述預(yù)定距離后再次重復(fù)步驟S21，完成再次充電對接，進(jìn)行充電。