一种基于无线和红外定位的轮式机器人自动充电的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105978078A(43)申请公布日2016.09.28(21)申请号201610416248.5(22)申请日2016.06.15(71)申请人广州尚云在线科技有限公司地址510530广东省广州市黄埔区开发区开创大道2819号512室(72)发明人陈永灿俞翔冯水松黄洪加李介彬黄仝宇汪刚柏林刘双广(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人郑永泉邱奕才(51)Int.Cl.H02J7/00(2006.01)H01R43/26(2006.01)G05D1/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种基于无线和红外定位的轮式机器人自动充电的方法(57)摘要本发明公开了一种基于无线和红外定位的轮式机器人自动充电的方法，在墙上设有信标，在靠近信标的地面上设有充电桩，机器人身上不同位置设有ZigBee，左右两侧各设有红外传感器，机器人通过无线ZigBee判断信标方位，再通过红外传感器控制机器人平行于墙壁行走，直至机器人底部电源电极与充电桩上的弹片接触上，实现充电。本发明定位精准、复用性高、耗能低、控制简单、成本低。CN105978078ACN105978078A权利要求书1/1页1.一种基于无线和红外定位的轮式机器人自动充电的方法，其特征在于，在墙上设有信标，在靠近信标的地面上设有充电桩，机器人身上不同位置设有ZigBee，左右两侧各设有红外传感器，机器人通过无线ZigBee判断信标方位，再通过红外传感器控制机器人平行于墙壁行走，直至机器人底部电源电极与充电桩上的弹片接触上，实现充电。2.根据权利要求1所述基于无线和红外定位的轮式机器人自动充电的方法，其特征在于，机器人不同位置的ZigBee根据接收到的信号强度大小判断信标方位，并控制机器人接近信标方位。3.根据权利要求2所述基于无线和红外定位的轮式机器人自动充电的方法，其特征在于，设于机器人不同位置的ZigBee为6个。4.根据权利要求2所述基于无线和红外定位的轮式机器人自动充电的方法，其特征在于，当判断信标在正前方，机器人则往正前方方向行走；当判断信标在正后方，机器人则掉头往正后方方向行走；当判断信标在左/右上方，机器人则往左/右上方方向行走；当判断信标在左/右下方方向，机器人则掉头往左/右下方方向行走。5.根据权利要求1所述基于无线和红外定位的轮式机器人自动充电的方法，其特征在于，同侧红外传感器为前后并排设置n个，所述同侧红外传感器测出机器人与墙壁之间的水平距离为X1、X2、……、Xn，充电桩与墙壁水平距离为Y，机器人调整行走至X1=X2=……=Xn，且靠近墙壁那侧红外传感器测出机器人与墙壁之间的水平距离等于Y±误差值，其中n≥2。6.根据权利要求5所述基于无线和红外定位的轮式机器人自动充电的方法，其特征在于，所述同侧红外传感器为2个。7.根据权利要求5所述基于无线和红外定位的轮式机器人自动充电的方法，其特征在于，误差值为2~5cm。8.根据权利要求1所述基于无线和红外定位的轮式机器人自动充电的方法，其特征在于，充电后，机器人通过检测电量判断是否充电完全，判断充电完全后机器人退出充电桩。9.根据权利要求1所述基于无线和红外定位的轮式机器人自动充电的方法，其特征在于，所述机器人底部两片电源电极之间的距离与充电桩上两个弹片之间的距离相同。2CN105978078A说明书1/3页一种基于无线和红外定位的轮式机器人自动充电的方法技术领域[0001]本发明涉及轮式机器人，尤其涉及一种基于无线和红外定位的轮式机器人自动充电的方法。背景技术[0002]随着社会发展和科技进步，机器人在当前生产生活中得到了越来越广泛的应用。移动机器人是研发较早的一种机器人，移动机构主要有轮式、履带式、腿式、蛇行式、跳跃式和复合式。其中，轮式机器人由于具有自重轻、承载大、机构简单、驱动和控制相对方便、行走速度快、机动灵活、工作效率高等优点，而被大量应用于工业、农业、反恐防爆、家庭、空间探测等领域，但是其自动充电技术有待进一步改进。[0003]自动机器人返航充电，有多种技术原理，定位方式有采用红外线定位的、有采用无线定位的、有雷达定位的，而充电方式有非接触式的和接触式。其中，红外线定位虽然精度较高，但由于是这种光线无法穿透不透明物体，使得红外线只能够在视距范围内定位；超声波受多径效应和非视距传播影响很大，相比红外测距时间较长；目前无线定位的技术方案可行性大，比较多采用的是蓝牙定位，但无线信号容易受周围的环境如墙体等物体反射，导致定位偏差。充电方案中的非接触式无线充电功耗比较大，对充电桩的功率要求高，所以比较多地采用接触式的充电方案，但接触式的方案主要解决的问题是如何准确地与充电电极接触上。[