[发明专利]一种实现移动机器人自动充电的方法

说明书

本发明公开了一种实现移动机器人自动充电的方法，包括：S1、当移动机器人底部摄像头扫描到地面方向码信息时，获得方向信号，然后移动机器人开始按照指定方向前进；S2、当移动机器人前进至停止码处时，获得停止信号，停止前进；S3、移动机器人开始做自转运动，当另一个摄像头扫描到充电位置确定码时，停止旋转，然后移动机器人朝着充电桩位置前进，直至电源插头插入充电接口后，实现充电；S4、充电完毕后，移动机器人脱开电源插头，电源插头复位。本发明通过合理的流程以及充电桩结构设计，不仅方便了移动机器人自行充电，而且充电桩使用上更加灵活、方便，同时还很好地避免了接触不良的问题，更好地满足了实际应用的需求。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体涉及的是一种实现移动机器人自动充电的方法。

背景技术

随着科技的不断发展与进步，物流行业也实现了突飞猛进的发展，尤其是近十年，随着电商模式的不断完善和成熟，人们对其认可度也越来越高，这使得物流技术受到了极大的挑战，能否高效匹配物流转运的需求，成为了物流行业重点关注的主要问题。

机器人是21世纪智能化生产的重要标志之一，以机器人代替人工，不仅能提升生产效率，而且降低了人工成本，基于此背景之下，移动机器人应运而生。目前，在物流方面，移动机器人可以代替人工来完成接收单据、识别货物、打印编码、检查包装、归属地集结、收发货物、远传单据等工作，相比人工来说，其极大地缩短了物流转运的周期，降低了时间和人工成本，更好地满足了物流发展的需要。

目前，移动机器人基本采用电能方式进行驱动，这就需要涉及到充电。而现有的移动机器人有些是通过在充电桩上设置目标二维码的方式，引导移动机器人移动至充电桩处进行充电，从而无需人力辅助，例如专利公开号CN108594822A、CN109460044A所记载的方案。但是这种移动机器人自行充电的方式存在以下缺陷：充电桩的充电电极是固定设置的，依靠目标二维码识别的方式实现机器人的定位并进行充电，一方面是计算机器人方位和位置信息的过程较为繁杂，且容易出现较大的位置偏差；另一方面是不能确保充电电极能够完全对准充电接口，容易造成接触不良而无法正常充电的现象发生。

也有采用二维码为机器人的移动提供导航路径的方案，例如专利公开号CN109703750A、CN209492702U记载了利用多个地面二维码的方式为机器人进行路径导航的方案。将这种方案结合到上述方案中，可以使机器人按照既定路径移动，不再单纯依靠目标二维码计算机器人的速度和方向。但是这样的组合方案，机器人在前进到充电桩位置处并扫描到目标二维码之后，依然需要判断其与目标二维码之间的距离是否大于预定距离（预定距离根据机器人上的充电接口与充电桩的电极充分接触充电时，摄像头与目标二维码之间的距离设定），然后再进行定位、充电。这同样需要计算机器人与充电桩的相对位置关系，只不过计算的位置起始点变成了距离充电桩很近的位置。同时，这样的组合方案依然不能确保充电电极能够完全对准充电接口，同样会出现接触不良的现象。

在充电桩中设置柔性机构可以提高电源插头与充电接口的对准度，例如专利公开号CN207475219U记载了一种移动机器人自动充电设备的方案，其利用伸出机构和柔性机构的设计，充电桩上的导电头在伸出机构和柔性机构的控制下，可以在一个方向上移动，从而提高对机器人充电位置的容错率。但是将这种方案与上述方案组合后，只是提高了充电位置的容错率，确保导电头在机器人的充电位置具有偏差的情况下仍然能接触到充电接口，并不能确保二者能够完全准确的对接。并且，在此之前，充电桩还需要判断机器人是否已经到达指定的充电位置后才会控制导电头伸出，不仅机器人要判断是否已到达充电桩前，而且充电桩还要设定充电区域，并判断机器人是否已进入指定的充电位置。因此，组合后的方案在整个程序以及充电桩的结构设计上都较为麻烦。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种实现移动机器人自动充电的方法，其一方面可以减少繁杂的相对位置计算过程，另一方面是可以实现充电桩上电源插头与机器人充电接口的准确对接，并且充电桩的结构设计简单、成本低廉。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：