室内移动机器人非接触自主无线充电装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103151825103151825B(45)授权公告日2015.02.11(21)申请号201310121146.7CN102122448A,2011.07.13,说明书第34-35段，图5.(22)申请日2013.04.09CN102983460A,2013.03.20,全文.(73)专利权人哈尔滨工业大学US2004/0201361A1,2004.10.14,说明书第地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大6、24-36段，图1.直街92号审查员曹卫琴(72)发明人宋凯朱春波李阳李晓宇赵鑫(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人胡树发(51)Int.Cl.H02J7/02(2006.01)(56)对比文件CN102722186A,2012.10.10,说明书第19-26段，图1.CN201594751U,2010.09.29,全文.权权利要求书3页利要求书3页说明书7页说明书7页附图3页附图3页(54)发明名称室内移动机器人非接触自主无线充电装置及方法(57)摘要室内移动机器人非接触自主无线充电装置及方法，涉及无线电能传输、移动机器人技术领域，具体涉及一种室内移动机器人非接触自主无线充电装置及方法；目的是为了解决现有机器人无法进行智能无线充电的问题，采用基于磁耦合谐振原理的无线电能传输技术对机器人进行非接触无线充电，无线射频收发器收到DSP主控单元发出的充电指令后，将充电指令发送给控制器，控制器根据充电指令控制语音播放单元播放事先录制好的语音指令呼叫机器人充电，固定在待充电的室内移动机器人上的DSP主控单元根据该语音指令进行自主寻源并实现充电；本发明适用于各种家庭服务机器人及医疗陪护机器人。CN103151825BCN103582BCN103151825B权利要求书1/3页1.采用室内移动机器人非接触自主无线充电装置实现充电方法，所述的室内移动机器人非接触自主无线充电装置包括电能发射器、DSP主控单元和电能接收器；所述DSP主控单元和电能接收器固定在待充电的室内移动机器人上；所述的电能接收器由电池管理系统(3-1)、整流稳压电路(3-2)和谐振接收电路(3-3)组成，所述的电能发射器由无线射频收发器(2-1)、控制器(2-2)、语音存储播放电路(2-3)、音频功率放大电路(2-4)、扬声装置(2-5)、驱动电路(2-6)、逆变电路(2-7)、谐振发射电路(2-8)和中继单元(2-9)组成；所述的语音存储播放电路(2-3)、音频功率放大电路(2-4)和扬声装置(2-5)组成语音播放单元；所述的无线射频收发器(2-1)和控制器(2-2)组成磁场谐振激发器；所述的无线射频收发器(2-1)的指令信号的输出端与控制器(2-2)的指令信号的输入端连接，所述的控制器(2-2)的控制信号输出端与语音存储播放电路(2-3)的控制信号输入端连接，所述的语音存储播放电路(2-3)的语音信号输出端与音频功率放大电路(2-4)的语音信号输入端连接，所述的音频功率放大电路(2-4)的信号输出端与扬声装置(2-5)的信号输入端连接，所述的控制器(2-2)的谐振发射控制信号输出端与驱动电路(2-6)的控制信号输入端连接，所述的驱动电路(2-6)的驱动信号输出端与逆变电路(2-7)的信号输入端连接，所述的逆变电路(2-7)的信号输出端与谐振发射电路(2-8)的信号输入端连接，所述的谐振发射电路(2-8)产生交变磁场，中继单元(2-9)位于该交变磁场中，谐振接收电路(3-3)的谐振频率与中继单元(2-9)的谐振频率相同进而产生共振，所述谐振接收电路(3-3)中产生谐振电流，所述谐振接收电路(3-3)的谐振电流信号输出端与整流稳压电路(3-2)的信号输入端连接，所述的整流稳压电路(3-2)的稳压信号输出端与电池管理系统(3-1)的电能信号输入端连接，DSP主控单元的信号输入端与电池管理系统(3-1)的信号输出端连接，DSP主控单元通过无线网络与无线射频收发器(2-1)连接；所述的DSP主控单元由DSP信号处理与控制器、音频信号采集单元(1-2)、无线通信单元(1-3)、航向测量单元(1-4)、避障单元(1-5)和电机驱动控制单元(1-6)组成；所述的DSP信号处理与控制器采用芯片TMS320F28335实现，所述的芯片TMS320F28335的内设置有16路A/D转换通道，所述的芯片TMS320F28335的SCI端口与无线通信单元(1-3)的通信信号的输入输出端连接，所述的芯片TMS320F28335的2路A/D转换通道与航向测量单元(1-4)的2路数据信号输出端连接，所述的芯片TMS320F28335的I2C端口与音频信号采集单元(1