[发明专利]基于磁场定位技术的机器人无线充电位置识别系统及方法

说明书

本发明公开一种基于磁场定位技术的机器人无线充电位置识别系统及方法；系统包括：机器人、第一接收天线、第二接收天线、信号检测与控制单元和无线充电发射线圈；机器人中设有相互连接的高频激励源和发射天线；第一接收天线、第二接收天线和无线充电发射线圈布置于地面；所述第一接收天线、第二接收天线布置于无线充电发射线圈两侧；所述信号检测与控制单元连接所述第一接收天线、第二接收天线和无线充电发射线圈。当机器人形式跨过第一接收天线、第二接收天线中一个时，感应到机器人进入充电桩中，控制充电装置开启为其充电；当机器人再次跨过第一接收天线、第二接收天线中一个时，感应到机器人离开充电桩，控制充电装置断电，完成此次充电过程。

技术领域

本发明属于无线充电技术领域，特别涉及一种基于磁场定位技术的机器人无线充电位置识别系统及方法。

背景技术

目前，随着变电站自动化水平的提高及无人值守的普及，人工巡检已满足不了变电站安全运行需求，采用智能电力巡检设备代替人工巡检是智能电网发展的发展趋势，而现有变电站巡检机器人接触式充电问题是制约变电站巡检机器人发展和普及应用的重要因素之一。无线充电技术能避免接触式充电中可能发生的对接失败甚至短路故障等安全问题，并可适应室外复杂恶劣环境。巡检机器人无线充电技术相比于传统接触式充电方式，在环境适应性、安全性、便利性等方面均具有较大优势，因此在变电站巡检机器人充电领域具有广阔的应用前景，未来可有助于提升变电站的自动化运行水平。

机器人无线充电主要采用磁耦合谐振式无线电能传输技术，无线充电系统主要由高频电能变换模块、供电线圈、受电线圈、整流变换模块四个部分构成。其中供电线圈位于地面端，受电线圈位于机器人底盘，能量通过供电线圈和受电线圈之间利用电磁感应原理进行无线传输。

由于系统采用自动工作模式，当机器人停靠在供电线圈上方时，需要系统识别机器人信息并自动为其无线充电；然而，现有技术技术中没有成熟的机器人无线充电位置识别方法，能够使机器人能够准确的识别充电线圈位置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于磁场定位技术的机器人无线充电位置识别系统及方法，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于磁场定位技术的机器人无线充电位置识别系统，包括：机器人、第一接收天线、第二接收天线、信号检测与控制单元和无线充电发射线圈；

机器人中设有相互连接的高频激励源和发射天线；

第一接收天线、第二接收天线和无线充电发射线圈布置于地面；所述第一接收天线、第二接收天线布置于无线充电发射线圈两侧；

所述信号检测与控制单元连接所述第一接收天线、第二接收天线和无线充电发射线圈。

本发明进一步的改进在于：所述发射天线为定向发射天线；所述第一接收天线、第二接收天线具体为第一定向接收天线和第二定向接收天线。

本发明进一步的改进在于：定向发射天线的发射方向竖直朝向地面。

本发明进一步的改进在于：机器人中还设有无线充电受电线圈。

本发明进一步的改进在于：所述无线充电受电线圈依次连接整流电路和蓄电池。

本发明进一步的改进在于：发射天线的发射频率为无线充电发射线圈发射频率的10倍以上。

本发明进一步的改进在于：同一时刻，第一接收天线和第二接收天线中最多只有一个能够接收到发射天线发射的电磁波信号。

基于磁场定位技术的机器人无线充电位置识别方法，包括：

机器人驱动运动轮按照预定的路径运动，同时高频激励源向发射天线不间断注入高频电流；发射天线发射电磁波；

第一接收天线和第二接收天线不间断感应发射天线发射的电磁波；