[发明专利]一种移动机器人的充电方法及充电系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动机器人技术，特别是移动机器人的充电方法及充电系统。

背景技术

随着科学技术的发展，移动机器人已可运用于各种场合用于代替人力完成各项任务，是一种具有高度自规划、自组织、自适应能力的机械，可在复杂的非结构环境中工作，在有效的空间、时间内高效地完成各类任务，目前被广泛应用于物流、探测、服务等领域。

现有的移动机器人一般采用可充电电池提供动力，而可充电电池能够提供的连续供电时间较短，一般运行时间超过2、3个小时，就需要进行充电。如何使移动机器人在电量不足的情况下，设计合理回充算法，使其完成自动回充，成为移动机器人面临的挑战之一。

目前，移动机器人的自动回充方案可以分为以下两种：基于红外定位的自动回充和基于激光扫码的自动回充。基于红外的方式通过移动机器人上红外传感器接收充电座发射出的红外光载波来识别充电座，基于激光扫码的方式通过识别充电座的特征来识别充电座。基于红外定位的回充方案在移动机器人远距离回充时，寻找充电座时间长，而且还需要机器人有分辨墙壁和孤岛障碍物的能力；而采用激光扫码回充时，激光扫码在近处对准时存在偏差。

综上所述，现有的两种回充方案都存在一定的缺点，因此，有必要设计一种新的移动机器人充电方案以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术缺陷，提供一种基于激光雷达和红外信号的移动机器人充电方法。

为了达到上述目的，本发明方法的技术方案如下：

一种移动机器人的充电方法，包括以下步骤：S1：移动机器人在非回充状态时通过激光雷达或红外信号检测充电座；S2：移动机器人将检测到充电座时自身的位置信息或充电座的位置信息添加至地图；S3：移动机器人根据地图寻充电座位置；S4：移动机器人根据红外回充信号与充电座实现对准回充。

具体地，所述非回充状态包括地图创建、路径规划或执行任务。

进一步地，所述步骤S3中还包括通过聚类方法将多个位置信息视为检测到同一充电座。

进一步地，所述红外回充信号包括左回充信号和右回充信号。

本发明的目的之二在于克服现有技术缺陷，提供一种基于激光雷达和红外信号的移动机器人充电系统。

为达到上述目的，本发明的移动机器人充电系统的方案之一如下：

一种移动机器人系统，包括充电座和移动机器人，所述充电座包括充电极片和红外发射头，所述移动机器人包括红外接收头、受电极片、激光雷达、电源模块、电量检测模块、控制模块、存储模块和执行机构，所述红外接收头用于接收充电座发出的红外信号，所述激光雷达用于进行实时定位地图创建，所述存储模块用于存储地图信息及移动机器人非回充状态下接收到充电座信号时的位置信息，所述控制模块用于根据激光雷达及电量监测模块反馈的信息控制执行机构执行相应动作。

进一步地，所述充电座包括左红外发射头和右红外发射头，所述移动机器人包括左红外接收头和右红外接收头。

本发明的移动机器人充电系统的方案之二如下：

一种移动机器人系统，包括充电座和移动机器人，所述充电座包括充电极片、红外发射头及特征标记，所述移动机器人包括红外接收头、受电极片、激光雷达、电源模块、电量检测模块、控制模块、存储模块和执行机构，所述红外接收头用于接收充电座发出的红外信号，所述激光雷达用于进行实时定位地图创建及识别充电座的特征标记，所述存储模块用于存储地图信息及充电座的位置信息，所述控制模块用于根据激光雷达及电量监测模块反馈的信息控制执行机构执行相应动作。

进一步地，所述特征标记为条形码或二维码。

与现有技术相比，本发明专利申请具有以下优点：

本发明通过将检测到充电信号时的移动机器人位置信息或充电座位置信息添加到地图，在移动机器人需要回充时通过地图信息寻找充电座，能迅速将移动机器人导航至充电座附近，然后再采用红外定位方式进行对准，具有回充迅速、对准精度高的优点。

附图说明

图1为本发明移动机器人充电方法整体流程图；

图2为本发明移动机器人回充过程流程图；

图3为本发明移动机器人充电系统实施例1的构成框图；

图4为本发明移动机器人充电系统实施例2的构成框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明方案进行进一步详细说明。

实施例1