[发明专利]一种移动机器人及面向移动机器人的线圈对位方法、装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线供电技术领域，特别是涉及一种移动机器人及面向移动机器人的线圈对位方法、装置。

背景技术

随着移动机器人技术的发展，移动机器人不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用，而且在城市安全、国防和空间探测等领域也得到很好的应用。移动机器人一般是使用高质量的机载可充电蓄电池组来给自身供电，但是只能维持几个小时，在移动机器人工作量很大时，电能的消耗就会很大，当电能耗尽时，移动机器人就会停止工作，需要采用人工干预方式给其充电，从而不能保证移动机器人连续工作。无线供电技术较好的解决了这个问题，在接收线圈和发射线圈对位后利用无线供电技术可以实现移动机器人的无线自动充电，使得移动机器人能够大幅度提高有效工作时间，进行连续工作。

在现有技术中，主要是利用视觉传感器、红外传感器等外部传感设备，通过获取发射线圈与接收线圈的距离信息，驱动移动机器人运动实现线圈对位，但是运用这些方法实现线圈间的对位，系统构造复杂、成本高，且因为红外传感器易受光照、烟雾等环境因素的影响，使得这种方法对应用环境要求较高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种面向移动机器人的线圈对位方法，应用于主控制器，所述主控制器与内置于移动机器人中的传感器通信连接，所述传感器并联在内置于所述移动机器人中的接收线圈两端，所述方法包括：

在检测到所述移动机器人进入充电器的发射线圈辐射的交变电磁场中时，获得初始位置点；

将所述初始位置点确定为起始位置点，将预先设定的初始方向确定为移动方向；

控制所述移动机器人从所述起始位置点开始，按照所述移动方向移动；

在所述移动机器人移动过程中，通过所述传感器获得所述接收线圈的电压幅值变化信息；

在移动到与所述起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，根据所述电压幅值变化信息，确定所述接收线圈在所述交变电磁场中电压幅值的递增方向；

将所述中止位置点确定为所述起始位置点，将所述递增方向确定为所述移动方向，重复执行所述控制所述移动机器人从所述起始位置点开始，按照所述移动方向移动的步骤，直至所述接收线圈的电压幅值达到预设值时，停止移动，完成对位操作。

在本发明的一种具体实施方式中，所述在移动到与所述起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，根据所述电压幅值变化信息，确定所述接收线圈在所述交变电磁场中电压幅值的递增方向，包括：

在移动到与所述起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，如果所述接收线圈在所述起始位置点的电压幅值小于所述接收线圈在所述中止位置点的电压幅值，则将所述移动方向确定为所述接收线圈在所述交变电磁场中电压幅值的递增方向。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括：

在移动到与所述起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，如果所述接收线圈在所述起始位置点的电压幅值大于所述接收线圈在所述中止位置点的电压幅值，则控制所述移动机器人返回至所述起始位置点，并沿着所述移动方向的第一垂直方向移动；

在移动所述设定距离到达第一位置点时，如果所述接收线圈在所述起始位置点的电压幅值小于所述接收线圈在所述第一位置点的电压幅值，则将所述第一位置点确定为所述中止位置点，将所述移动方向的第一垂直方向确定为所述接收线圈在所述交变电磁场中电压幅值的递增方向。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括：

在移动所述设定距离到达所述第一位置点时，如果所述接收线圈在所述起始位置点的电压幅值大于所述接收线圈在所述第一位置点的电压幅值，则控制所述移动机器人返回至所述起始位置点，将所述移动方向的第二垂直方向确定为所述接收线圈在所述交变电磁场中电压幅值的递增方向，控制所述移动机器人沿着所述递增方向移动所述设定距离到达第二位置点，将所述第二位置点确定为所述中止位置点，所述第二垂直方向为所述第一垂直方向的反方向。

在本发明的一种具体实施方式中，所述预设值为所述接收线圈与所述发射线圈完全重合时所述接收线圈的电压幅值。

一种面向移动机器人的线圈对位装置，应用于主控制器，所述主控制器与内置于移动机器人中的传感器通信连接，所述传感器并联在内置于所述移动机器人中的接收线圈两端，所述装置包括：

初始位置点获得模块，用于在检测到所述移动机器人进入充电器的发射线圈辐射的交变电磁场中时，获得初始位置点；

起始位置点确定模块，用于将所述初始位置点确定为起始位置点；