[发明专利]一种实现移动机器人稳定充电的系统及方法

说明书

本发明移动机器人充电桩领域，具体说是一种实现移动机器人稳定充电的系统及方法，包括，充电桩本体、充电座、充电控制电路、电磁铁和充电电极；其中，充电座设于充电本体外，充电电极设在充电座上，充电桩本体内设有充电控制电路；充电控制电路包括，上电开关、电源转换模块和继电器；电磁铁一端经继电器的接入电源，另一端与充电电极连接；上电开关一端接入电源，另一端经电源转换模块与充电电极连接，电源转换模块其中一组输出端并联设有继电器，继电器得电后控制继电器内的触点闭合使电磁铁上电；充电电极与电源转换模块的信号输入端连接。本发明的优点在于，本发明的电磁铁的吸附导磁性金属块可以弥补因导航精度不够造成的自主充电误差。

技术领域

本发明移动机器人充电桩领域，具体说是一种实现移动机器人稳定充电的系统及方法。

背景技术

移动机器人充电系统是移动机器人获取能量的源头，是移动机器人电气组成中非常重要的一部分。现今的移动机器人自主充电系统均采用通过充电站与机器人本体电极接触充电的方式。使用充电站自主充电则可能出现充电站与本体充电电极由于地面有坡度或平整度不好导致的充电电极接触不良或接触进入充电状态后充电电极又分开的状况，造成充电失败，而在机械的结构上为了实现成功对接和安全的保护又无法对这种不良的充电现象做进一步的优化，自主充电所依赖的导航算法同样处于一个瓶颈期，导航算法所依赖的硬件传感器(激光传感器、超声传感器、红外传感器等)均存在一定的误差，在自主导航去充电的过程中往往也会因为这一点误差导致充电失败或是充电中途停止的现象发生。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提高了移动机器人与充电桩对接的手动或自主充电方式的充电成功率，在电气硬件方向上弥补了一些机械设计和导航算法以及导航硬件自身存在的一些不足。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种实现移动机器人稳定充电的系统，包括充电桩本体、充电座、充电控制电路、电磁铁和充电电极；其中，充电座设于充电本体外，所述充电电极设在充电桩座上，充电桩本体内设有充电控制电路；

所述充电控制电路包括，上电开关、电源转换模块和继电器；所述电磁铁一端经继电器的接入电源，另一端与充电电极连接；

所述电源转换模块包括一组输入端、两组输出端和输入信号端，所述上电开关一端接入电源，另一端经电源转换模块与充电电极连接，所述电源转换模块其中一组输出端并联设有继电器，继电器得电后控制继电器内的触点闭合使电磁铁上电；所述充电电极与电源转换模块的信号输入端连接。

所述继电器线圈并联设有反向二极管。

所述继电器内的触点为常开触点。

所述充电电极包括从上至下平行设置的第一电极、第二电极、第三电极和第四电极；

所述第一电极和第三电极分别与电源转换模块一组输出端的正极和负极连接；所述第二电极为电磁铁的磁性吸附部分，所述第四电极通过电源转换模块的信号输入端接地。

所述充电电极中第一电极、第三电极和第四电极伸出充电座的长度相等，均大于第二电极伸出充电座的长度；

所述充电电极中第一电极、第三电极和第四电极分别通过弹簧安装在充电座上，第一电极、第三电极和第四电极被机器人充电座对接时，使第二电极吸附机器人充电座。

还包括机器人本体充电座，所述机器人本体充电座从上至下依次平行设有充电电极A、金属块、充电电极B和信号发送端，分别与充电电极的第一电极、第二电极、第三电极和第四电极对接。

所述金属块为铁材质的导磁性金属块。

一种实现移动机器人稳定充电的方法，包括以下步骤：

(1)打开上电开关，电源转换模块得到供电，机器人本体充电座与充电桩本体的充电座对接进行充电；