[实用新型]一种机器人电源模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人的供电管理系统和充电管理系统，涉及到给机器人身体各种板卡供电，给机器人补充电量技术领域。

背景技术

目前机器人产品越来越多，功能越来越强大，其中包括行走机器人，飞行机器人等，机器人本身的各种板卡和控制器都需要稳定电源系统，并且当电量低的时候，需要及时的补充电量。而不稳定的电源模块可能导致机器人内部板卡损坏，降低机器人电路系统使用寿命，造成较差的机器人用户体验，这就需要机器人有个稳定且相对智能的电源模块，满足机器人正常运行的所需的能量。

发明内容

本实用新型的技术目的是为了解决机器人供电系统不稳定，充电系统不方便，不及时的技术问题，提供一个机器人稳定供电系统和智能充电系统。

为实现以上技术目的，本实用新型的技术方案是：

提供一种机器人电源模块，其包括供电系统和充电系统。所述的供电系统设计成电池供电和充电电缆供电两种方式，两种供电通过单片机控制输出稳定电源，开启供电，供电电源要经过滤波处理，对地短路保护处理，储能变换，高和/或低频滤波处理，输出稳定电压。并且供电过程中单片机对供电电压进行监测，单片机对供电电流进行监测。

所述机器人的充电系统设计为直插电缆进行充电和机器人自动寻找充电座充电两种方式，直插电缆充电方式是将充电适配器电缆直接插到机器人上进行充电。充电电源经过滤波，对地保护，保护储能等变化输送给电池进行充电，充电通断由单片机控制，充电过程单片机对充电电流进行监测，单片机对电池的电压进行监测；机器人自动寻找充电座充电采用红外技术，利用红外发射管和红外接收管，充电座安装红外发射管，持续向360度方向发射红外光，机器人安装红外接收传感器，当机器人检测到电量低的时候，就会自动行走寻找充电座发出的红外光，锁定红外光方向，自动行走到充电座上，当单片机检测到机器人与充电座接触后就开始充电。

本实用新型包含的供电保护和自动寻找充电功能。使机器人供电系统更稳定，当电量低时，自动寻找充电座进行充电。

附图说明

图1是本实用新型机器人供电系统工作示意图。

图2是本实用新型机器人充电系统工作示意图。

图3是本实用新型机器人充电接口位置图。

图4-7是本实用新型机器人自动充电系统结构图。

具体实施方式

机器人供电可以通过本身电池供电和充电电缆供电，如图1所示，当打开电源开关，机器人主机开关开启后，单片机开启供电信号，供电电源经过滤波电路处理，对地短路保护设计，储能变换处理，滤波处理等输出稳压电源，稳压电源电压输出到单片机接口进行检测，当输出的电压值低于供电的下限阈值电压或者高于供电电压的上限阈值电压时，单片机关闭供电信号，停止供电。供电过程中实时检测电池电量，当检测到电池电量低，开始充电。

充电系统分为两种方式，如图2-3所示：直插充电电缆充电和机器人自动寻找充电座进行充电。当机器人电量比较低的时候，会语音播报电池电量低，裙带灯变红，用户可以通过直接插接电缆给机器人充电，插接后，机器人的供电系统CPU进行电缆接触检测，当检测到电缆接触后，CPU控制使充电电源开始充电，充电过程中，充电电缆的电压经过滤波处理，对地短路保护设计，储能变换设计，再次经过高频滤波，低频等输出到电池进行充电，充电过程中，CPU实时对电池电压进行监测，充电电流进行监测。

选择自动充电方式给机器人充电时，当检测到电池电量低时，如图5所示，机器人通过本身的红外接收传感器自动寻找充电座发出的红外线，如图6-7所示，红外发射管1和红外发射管2发射的距离比较远，红外发射管3发射的距离比较近，机器人寻找过程中，当寻找到红外发射管1或者红外发射管2时，机器人会左右移动继续寻找，当红外发射管1信号和红外发射管2信号都接收到时，机器人开始前进走近充电座，当检测到红外发射管3的信号时，机器人减速，开始慢慢靠近充电座，如图4所示，当充电座的接触点1和接触点2分别与机器人底盘上的充电接触点3和充电接触点4接触时，充电座开启充电。如果没有接触到机器人后退左转120度，再次寻找充电座，重复寻找充电座过程。

本实用新型的优点在于提供多种方式的供电方式和充电方式，一方面，在供电中提升稳定性，保障机器人的稳定运行；另一方面，通过引入智能化的充电方式，提供一种自动化性能更加优越的机器人产品。