[发明专利]机器人自主充电对接系统和方法

权利要求书

1.一种机器人自主充电对接系统，包括：

红外发射模块，由若干红外发射管组成的扇形红外发射阵列，所述红外发射管间隔轮流发射红外脉冲信号；

红外接收模块，包括DSP控制模块，所述DSP控制模块信号连接于所述红外发射模块，用于收集所述红外脉冲信号，所述红外接收模块还用于根据所述红外脉冲信号解析出所述机器人当前所在区域；

运动控制模块，信号连接于所述DSP控制模块，用于根据所述机器人的所在区域控制所述机器人的电机，所述电机驱动所述机器人调整行进方向，校准所述机器人的区域，使所述机器人靠近充电站。

2.根据权利要求1所述的机器人自主充电对接系统，其特征在于，所述红外发射管发射的红外脉冲信号载波频率和调制频率相同，所述红外发射管发射的红外脉冲信号的脉冲波占空比不同。

3.根据权利要求2所述的机器人自主充电对接系统，其特征在于，所述扇形红外发射阵列中相互间隔的红外发射管同时发射红外脉冲信号。

4.根据权利要求3所述的机器人自主充电对接系统，其特征在于，相互间隔的两组红外发射管轮流发射红外脉冲信号，且所述两组红外发射管发射红外脉冲信号的占用时间相同，所述轮流发射的间隔周期为所述占用时间的两倍。

5.根据权利要求1所述的机器人自主充电对接系统，其特征在于，所述DSP控制模块包括：大角度接收器和小角度接收器，所述大角度接收器用于收集所述红外脉冲信号，所述小角度接收器用于接收所述红外脉冲信号并根据所述红外脉冲信号计算、解析出所述机器人所在区域。

6.根据权利要求5所述的机器人自主充电对接系统，其特征在于，所述大角度接收器为安装于所述机器人前方的两个广角接收器F和G构成，所述大角度接收器在所述机器人的前进过程中不断检测所述红外脉冲信号。

7.根据权利要求5所述的机器人自主充电对接系统，其特征在于，所述小角度接收器包括：

DSP捕获单元，所述DSP捕获单元的捕获引脚用于根据电平变化记录相应的事件管理器中通用定时器的计数值；

计算单元，根据所述定时器的计数值来计算所述红外脉冲信号的脉冲占空比；

解析单元，根据所述脉冲占空比确定所述机器人当前所在区域。

8.根据权利要求7所述的机器人自主充电对接系统，其特征在于，所述占空比为10%～50%或90%～50%时为所述机器人行进正常区域。

9.一种机器人自主充电对接方法，其特征在于，包括下述步骤：

提供一间隔轮流发射红外脉冲信号；

收集所述红外脉冲信号；

根据所述红外脉冲信号解析出所述机器人当前所在区域；

根据所述机器人的所在区域控制所述机器人的电机，所述电机驱动所述机器人调整行进方向，校准所述机器人的区域，使所述机器人靠近充电站。

10.根据权利要求9所述的机器人自主充电对接方法，其特征在于，根据所述红外脉冲信号解析出所述机器人当前所在区域，包括下述步骤：

根据电平变化记录相应的事件管理器中通用定时器的计数值；

根据所述定时器的计数值来计算所述红外脉冲信号的脉冲占空比；

根据所述脉冲占空比确定所述机器人当前所在区域。

11.根据权利要求9所述的机器人自主充电对接方法，其特征在于，根据所述定时器的计数值来计算所述红外脉冲信号的脉冲占空比，具体包括下述步骤：

记录所述机器人在点A时所述定时器的计数器值m；

记录所述机器人在点B时所述定时器的计数器值q；

采用公式（q-m）/n计算所述红外脉冲信号的脉冲占空比，其中，n为一个脉冲周期内计数器的差值。

12.根据权利要求10或11所述的机器人自主充电对接方法，其特征在于，所述占空比为10%～50%或90%～50%时为所述机器人行进正常区域。

13.根据权利要求9所述的机器人自主充电对接方法，其特征在于，根据所述机器人的所在区域控制所述机器人的电机，所述电机驱动所述机器人调整行进方向，校准所述机器人的区域，使所述机器人靠近充电站，还包括下述步骤：随所述机器人与所述充电站之间距离的缩小，所述机器人的行走的单位距离越小。