[發明專利]一種機器人自動對樁充電系統及方法

在審

• 申請號: 202110206126.4
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN112821519A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 賴志林;陳桂芳;袁俊超
• 申請（專利權）人: 廣州賽特智能科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;B60L53/16;B60L53/31;B60L53/35
• 代理公司: 廣州科捷知識產權代理事務所(普通合伙) 44560
• 代理人: 鄧卓峰

一種機器人自動對樁充電系統及方法，包括如下步驟：機器人自動駛入充電區域后將自身的位置信息發送給充電樁；充電樁根據機器人的位置信息不斷調整充電接頭的位置，直至充電接頭對準機器人的充電接口；機器人檢測充電樁與機器人之間是否存在障礙物，如有則停止動作并上報管理后臺后結束充電；如無則與充電接頭進行對接后充電；充電接頭與充電接口對接的過程中不斷檢測之間是否存在障礙物，如有結束充電。本發明可實現機器人與充電樁之間的自動對接充電，降低了對機器人或無人車運動精度的要求，提高了對樁的效率，保證了自動對樁充電過程的安全性。

技術領域

本發明涉及機器人充電技術領域，尤其涉及一種機器人自動對樁充電系統及方法。

背景技術

機器人或無人駕駛車輛在電力不足時需要充電，現有技術中還大多主要依靠人工操作引導機器人或無人車進行充電，包括引導至充電樁位置、人工連接充電接頭等，這樣往往會因人員繁忙等原因導致無法及時給機器人或無人車充電，影響效率。而自動充電技術中，機器人或無人駕駛車與充電樁的準確定位和對接充電是技術的關鍵，現有依靠機器人或無人車的移動來進行準確定位和對接的技術對機器人或無人車的運動精度較高，一方面對機器人或無人車的加工和控制精度提出了更高的要求，提高了成本，另一方面也降低了自動充電對接的成功率，而且現有技術也缺乏對充電過程安全的保護措施。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的缺點，提供一種可精準對樁、安全性高的機器人自動對樁充電方法，以及實現該方法的機器人自動對樁充電系統。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

一種機器人自動對樁充電方法，包括如下步驟：

S1、機器人自動駛入充電樁所在的充電區域后，通過機器人自帶的攝像頭獲取充電樁的信息并確認充電樁的匹配性和是否存在故障，如匹配且無故障則將自身的位置信息發送給充電樁。機器人獲取的充電樁信息主要包括充電樁的編號信息，獲取編號信息后機器人通過網絡與管理后臺交互，確認該充電樁的匹配性和是否存在故障，如匹配且無故障才進行下一步的操作，否則就要根據管理后臺的指令搜尋下一個可以匹配的充電樁。

S2、充電樁根據機器人的位置信息不斷移動充電樁上的充電接頭調整其在上下左右方向上的位置，機器人通過攝像頭捕獲充電接頭的位置，計算充電接頭與機器人充電接口的相對位置，直至充電接頭與機器人充電接口的相對位置偏差(充電接頭和充電接口的中心位置偏差值)在指定范圍之內。即充電樁根據機器人的位置控制充電接頭上下左右移動以對準機器人的充電接口，當相對偏差較大時，根據接收到的機器人最新位置信息，充電樁繼續控制充電接頭移動，如此重復，直至充電接頭與機器人充電接口的相對偏差在指定范圍之內。此步驟充電接頭在豎直平面上進行移動。

S3、機器人通過攝像頭檢測充電樁與機器人之間是否存在障礙物，如有，則停止充電動作，并發送告警信息給管理后臺，結束充電；如沒有，則與充電接頭進行對接后充電，充電完成后充電接頭收回，結束充電。

進一步改進的技術方案是，S3步驟中機器人與充電接頭進行對接的方法包括如下步驟：充電樁向機器人伸出充電接頭(充電接頭在前后方向上移動)，機器人通過自身的攝像頭獲取深度圖像，根據深度圖像計算充電接頭與機器人充電接口之間的距離變化，并通過網絡將距離發送給充電樁，充電樁根據距離調整充電接頭的伸出速度，距離越近速度越低，直至充電接頭插進機器人的充電接口中；其中，充電接頭伸出直至插進充電接口的過程中，機器人通過攝像頭不斷檢測充電樁與機器人之間是否存在障礙物，如有，則通過網絡發送告警信息給充電樁和管理后臺，充電樁接收到告警信息后控制充電接頭停止前伸后再縮回充電接頭，結束充電。即，充電接頭伸出之前及伸出過程中均不斷檢測充電接頭與機器人之間是否存在障礙物，以保證自動對樁充電過程的安全性。

進一步改進的技術方案是，充電樁控制充電接頭的伸出速度，使之與充電接頭與充電接口之間的距離成線性關系。