[发明专利]一种机器人充电装置及其实现方法

说明书

本发明公开了一种机器人充电装置，包括机器人、机械手模块、传感器模块，内部电源模块、控制系统和外部充电模块，所述机械手模块、传感器模块和内部电源模块分别与所述控制系统相连接；所述机器人包括头部、躯干和手部，所述机械手模块设置在机器人的手部，所述传感器模块包括双摄像头传感器和超声波传感器，所述双摄像头传感器设置在机器人的头部，所述超声波传感器设置在机械手模块上；本发明在保留机器人仿人机械手的所有已开发功能(包括多自由度运动，取、放物品，迎宾交互等)的基础上，向“自主快速充电”的研究方向进行更深层次的发展，实现机器人的自主、快速充电功能。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种机器人充电装置及其实现方法。

背景技术

近年来，机器人产品的国际市场保持着持续扩大的趋势。在“使机器人更好地服务人类”的需求下，人型机器人以其安全、便捷、智能的特性，与人类相似的外观和运动规律，在与被服务对象交互方面达到较高的水平，能够实现比非人型机器人更加具有亲和力的功能，因而受到各类人群的广泛青睐。然而，目前市面上已有的人型机器人的功能较为单一，许多潜在的发展方向尚未被开发，往往需要人手动完成部分功能，例如需要人手动进行充电，无法自动充电。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种能够快速、自主充电的机器人充电装置。

本发明的另一目的在于提供一种机器人充电装置的实现方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种机器人充电装置，包括机器人、机械手模块、传感器模块，内部电源模块、控制系统和外部充电模块，所述机械手模块、传感器模块和内部电源模块分别与所述控制系统相连接；所述机器人包括头部、躯干和手部，所述机械手模块设置在机器人的手部，所述传感器模块包括双摄像头传感器和超声波传感器，所述双摄像头传感器设置在机器人的头部，所述超声波传感器设置在机械手模块上，所述内部电源模块和控制系统设置在机器人的躯干内，所述外部充电模块设置在外接的插座电源上；

所述机械手模块模拟人手的外观造型和内部结构，包括腕部、掌部、拇指、食指、中指、无名指、尾指、舵机一、舵机二、舵机三、舵机四、舵机五、舵机六、舵机七、舵机八和牵引线，其中，所述腕部包括屈伸部和旋转部；所述掌部设有两个关节；所述拇指设有两个关节，所述食指、中指、无名指和尾指设有三个关节；所述舵机一与腕部的屈伸部通过所述牵引线相连接，所述舵机二与拇指通过所述牵引线相连接，所述舵机三与食指通过所述牵引线相连接，所述舵机四与中指通过所述牵引线相连接，所述舵机五与无名指通过所述牵引线相连接，所述舵机六与尾指通过所述牵引线相连接，所述舵机七与掌部通过所述牵引线相连接，所述舵机八与腕部的旋转部相连接；所述食指和中指的指尖设有充电电极；所述舵机一、舵机二、舵机三、舵机四、舵机五、舵机六、舵机七和舵机八分别与所述控制系统相连接；所述超声波传感器设置在所述机械手的掌部；

所述内部电源模块包括蓄电池、配电元件和电线，所述蓄电池与配电元件通过所述电线相连接，所述机械手食指和中指指尖的充电电极与所述配电元件通过所述电线相连接；

所述外部充电模块包括外壳、电源适配器、接口和超声波探测区，所述电源适配器封装在所述外壳内，所述接口和超声波探测区设置在所述外壳上，所述接口与电源适配器相连接，所述超声波探测区设置在接口上方，所述接口设有两个，与所述机械手的食指和中指指尖的充电电极相对应配合设置；

所述控制系统包括单片机。

优选地，所述内部电源模块的配电元件包括稳压电路板和驱动电路板；开关电源稳压电路板通过高频滤波电容实现大功率、高效率地降压低纹波的功能，使自带电源输出稳定的工作电流，保障机器人的正常运作，电机驱动电路板的芯片内含双H桥高电压大电流全桥式驱动器，用以驱动机器人身上的直流电机和步进电机、继电器线圈等感性负载。