[发明专利]机器人自动充电装置及自动充电控制方法

权利要求书

1.一种机器人自动充电装置，其特征在于：包括主控制器和专用插座，主控制器包括单片机模块、电压检测模块、电机驱动模块、红外发射器以及图像采集模块，专用插座包括插口、5V电源模块、红外接收器以及LED灯模块；

电压检测模块与单片机模块耦合，用于检测机器人电池电压状态，并生成电压信号送给单片机模块；

电机驱动模块耦合在单片机模块与机器人的电机之间；

图像采集模块与单片机耦合，用于扫描采集专用插座的方位；

红外发射器与单片机模块耦合，并与红外接收器无线连接通信；

LED灯模块与红外接收器耦合；

5V电源模块与红外接收器和LED灯模块耦合。

2.根据权利要求1所述的自动充电装置，其特征在于：所述图像采集模块包括相互耦合的摄像头和视觉识别处理器，所述摄像头还与机器人的Y轴电机连接，所述视觉识别处理器还与单片机模块耦合。

3.根据权利要求1所述的自动充电装置，其特征在于：所述主控制还包括接近开关传感器，该接近开关传感器与单片机模块耦合。

4.根据权利要求1所述的自动充电装置，其特征在于：所述专用插座包括继电器，所述继电器的线圈与红外接收器耦合，常开触点与插孔耦合。

5.根据权利要求1所述的自动充电装置，其特征在于：所述插孔呈喇叭口状。

6.根据权利要求1所述的自动充电装置，其特征在于：所述LED灯模块包括4个LED灯，该4个LED灯呈正方形排布。

7.根据权利要求1所述的机器人自动充电装置的自动充电控制方法，其特征在于：

1)利用电压检测模块实时检测机器人的电池电压状态，并生成电压信号送给单片机模块；

2)单片机模块根据电压信号判断电池电压值是否低于设定值，当低于时，单片机模块生成充电请求信号，并通过红外发射器无线发送至红外接收器；

3)红外接收器将接收到的充电请求信号转送给LED灯模块，LED灯模块受触发启动，并发出光线；

4)单片机模块控制图像采集模块实时扫描采集LED灯模块发出的光线，并分析LED灯模块的形位关系；

5)单片机模块通过电机驱动模块控制机器人向专用插座位置处行走，期间，图像采集模块实时采集LED灯模块信息，并根据LED灯模块的形位关系，实时调节机器人的速度和方向；

6)当图像采集模块采集到的LED灯模块的形位关系与设定值匹配时，代表机器人与专用插座对准，可进行充电。

8.根据权利要求7所述的自动充电控制方法，其特征在于：所述LED灯模块包括4个LED灯，该4个LED灯呈正方形排布，所述步骤4)中分析LED灯模块形位关系的方法包括：

当图像采集模块采集到的4个LED灯呈长方形排布，且左侧2个LED的距离比右侧同行的高，则判断专用插座在机器人的左前方；

当图像采集模块采集到的4个LED灯呈长方形排布，且右侧2个LED的距离比左侧同行的高，则判断专用插座在机器人的左前方；

当图像采集模块采集到的4个LED灯呈正方形排布，则判断专用插座在机器人的正前方。

9.根据权利要求7所述的自动充电控制方法，其特征在于：所述步骤6)中，当图像采集模块扫描采集到的LED灯模块的形位关系与设定值匹配时，单片机模块还通过红外发射器和红外接收器控制LED灯模块关闭。