CN104950889A - 机器人充电座及具有其的机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人充电座及具有其的机器人，所述机器人充电座包括：充电座本体，所述充电座本体上设置有充电端子；前置传感器，所述前置传感器设置在所述充电座本体上且用于向所述充电座本体的正前方发射正面回航信号；侧置传感器，所述侧置传感器设置在所述充电座本体上，所述侧置传感器与所述前置传感器正交设置且用于向所述充电座本体的左侧和/或右侧发射侧面回航信号；以及斜置传感器，所述斜置传感器设置在所述充电座本体上且与所述前置传感器和所述侧置传感器之间具有夹角。根据本发明的机器人充电座可以显著缩短机器人本体寻找到机器人充电座并返回机器人充电座的时间。

Description

机器人充电座及具有其的机器人

技术领域

本发明涉及家电领域，特别涉及一种机器人充电座及具有其的机器人。

背景技术

现有的机器人自动充电技术主要有通过光束(例如，红外对射等)或图像识别技术引导移动机器人回到充电座。现有的红外对射技术主要存在的问题有：

1、随着移动机器人与充电座的角度增大，移动机器人用于搜寻充电座并与充电座对接的时间就会增加，特别是当移动机器人沿墙行走与充电座成90度夹角的情况下，移动机器人不能接收到充电座发出的红外信号，所以充电座本身会被移动机器人作为障碍物被碰撞或规避，这样导致移动机器人回航的时间增加，降低了用户的使用感受。

2、红外对射技术还存在的另外一个问题是当移动机器人进入已经设定的充电座发出的红外发射范围内，但因为障碍物或角度的原因，移动机器人有可能接收不到红外信号，因为没有接收到红外信号，移动机器人会移动到红外发射信号范围之外，即移动机器人需要重新搜寻红外信号的发射范围，因此移动机器人的回航时间又相应增加。

现有的图像识别技术对主控板的芯片要求高、成本大，并且对接的成功率低，在实际的使用中一般不采用图像识别技术。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种机器人充电座，该机器人充电座可以显著缩短机器人本体寻找到机器人充电座并返回机器人充电座的时间。

本发明的另外一个目的在于提出一种具有上述机器人充电座的机器人。

根据本发明的机器人充电座，包括：充电座本体，所述充电座本体上设置有充电端子；前置传感器，所述前置传感器设置在所述充电座本体上且用于向所述充电座本体的正前方发射正面回航信号；侧置传感器，所述侧置传感器设置在所述充电座本体上，所述侧置传感器与所述前置传感器正交设置且用于向所述充电座本体的左侧和/或右侧发射侧面回航信号；以及斜置传感器，所述斜置传感器设置在所述充电座本体上且与所述前置传感器和所述侧置传感器之间具有夹角。

根据本发明的机器人充电座，通过在充电座本体上设置侧置传感器并在侧置传感器和前置传感器之间设置斜置传感器，可以使得充电座本体发出的回航信号的范围更广，机器人本体在接收到侧置传感器和斜置传感器发出的回航信号后可以迅速动作、搜寻并进入到前置传感器发出的正面信号的范围，进而节省了机器人本体重新搜寻前置传感器发出的正面回航信号的时间，降低了机器人本体回到充电座本体所用的时间。

另外，根据本发明的机器人充电座还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述前置传感器包括：远距离传感器和近距离传感器，所述远距离传感器和所述近距离传感器关于所述充电座本体的中心面对称分布在所述充电座本体上。

根据本发明的一个实施例，所述侧置传感器位于所述充电座本体的中心面的右侧且用于向右侧发射侧面回航信号或/和所述侧置传感器位于所述充电座本体的中心面的左侧且用于向左侧发射侧面回航信号。

根据本发明的一个实施例，所述斜置传感器与所述前置传感器的夹角在30°-60°之间。

根据本发明的一个实施例，所述斜置传感器与所述前置传感器和所述侧置传感器之间的夹角均为45°。

根据本发明的一个实施例，所述斜置传感器为两个且该两个斜置传感器关于所述充电座本体的中心面对称分布在所述充电座本体上，位于左侧的斜置传感器相对所述中心面向左倾斜45°且位于右侧的斜置传感器相对所述中心面向右倾斜45°。

根据本发明的一个实施例，所述充电座本体关于所述中心面对称地设置有两个安装孔位，左侧的安装孔位和右侧的安装孔位分别相对所述中心面向左、向右敞开且夹角为45°，所述斜置传感器分别设置在左侧和右侧的安装孔位内。

根据本发明的一个实施例，所述机器人充电座还包括：安装板，所述前置传感器、所述侧置传感器以及所述斜置传感器均安装在所述安装板上。

根据本发明的一个实施例，所述前置传感器、所述侧置传感器和所述斜置传感器距离所述充电座本体的中心面的距离依次增加。

根据本发明的一个实施例，所述前置传感器、所述侧置传感器以及所述斜置传感器均为红外传感器。

根据本发明的一个实施例，所述充电座本体上还设置有防撞头，所述防撞头内置防撞传感器。

根据本发明的机器人包括机器人本体和上述实施例中的机器人充电座，由于根据本发明的机器人设置有上述机器人充电座，因此该机器人更加智能，且具有更长的持续工作的时间。

附图说明

图1是根据本发明实施例的机器人充电座的示意图；

图2是根据本发明实施例的安装板的示意图。

附图标记：

机器人充电座100，

充电座本体110，

安装板120，左侧的安装孔位101，右侧的安装孔位102，远距离传感器安装孔位103，近距离传感器安装孔位104，侧置传感器安装孔位105，

防撞头130。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合图1和图2对根据本发明实施例的机器人充电座100进行详细描述，该机器人充电座100用于向机器人本体发射回航信号并可以为机器人本体充电。

根据本发明实施例的机器人充电座100可以包括充电座本体110、前置传感器、侧置传感器和斜置传感器。

其中，充电座本体110上设置有充电端子，机器人本体上设有适于与充电座本体110上的充电端子接触的充电触点，在充电座本体110发出回航信号且引导机器人本体回到充电座本体110后，充电触点可以与充电端子接触，进而实现对机器人本体充电。

充电座本体110上还设置有充电接口，充电接口适于与插座通过电源线相连，进而保证充电座本体110一直处于可充电状态。由此，充电座本体110可以放置任意一处具有电源的地方，提高了充电座本体110的适用性。

前置传感器设置在充电座本体110上且用于向充电座本体110的正前方发射正面回航信号。机器人本体在接收到了正面回航信号后，可以朝向充电座的方向运动直至触碰到充电端子并开始充电。

侧置传感器设置在充电本体上，侧置传感器与前置传感器正交设置且用于向充电座本体110的左侧和/或右侧发射侧面回航信号。由于充电座本体110一般抵靠在墙体上，因此侧置传感器发出的信号一般平行于墙体。

也就是说，侧置传感器既可以设置在充电座本体110的左侧和右侧的其中一个上，又可以设置在充电座本体110的两侧(即左侧和右侧)上。

侧置传感器设置的位置与机器人本体的运动方式有关，当机器人本体为顺时针沿墙运动时，侧置传感器可以设置在充电座本体110的左侧；当机器人本体为逆时针运动时，侧置传感器可以设置在充电座本体110的右侧；当机器人本体既可以顺时针又可以逆时针沿墙运动、或者无规律运动时，侧置传感器设置在充电座本体110的两侧。

由此，当机器人本体沿墙运动或者与前置传感器发射的信号具有较大角度时，机器人可以接收侧置传感器发出的侧面回航信号，并在接收到侧置传感器发出的侧面回航信号后停止向前移动并转向背离墙体的方向，进而便于机器人本体搜寻前置传感器发出的正面回航信号，快速进入前置传感器发出的正面回航信号的范围内，节省机器人本体返回充电座所需的时间。

斜置传感器设置在充电座本体110上，且与前置传感器和侧置传感器之前具有夹角。斜置传感器可以发射回航信号，在接收到了斜置传感器发出的回航信号后，机器人本体可以转动180°重新回到前置传感器发出的回航正面回航信号的范围内。

换言之，斜置传感器进一步提高了充电座本体110上传感器发出的回航信号的范围。具体地，在机器人本体进入前置传感器发出的正面回航信号的范围区域内时，当机器人本体因为外部影响(例如，被障碍物阻挡)或自身失误导致机器人本体未接收到前置传感器发出的正面回航信号并脱离了正面回航信号的发射范围时，因为斜置传感器置于前置传感器和侧置传感器之间，因此前置传感器发出的正面回航信号的两侧会有斜置传感器发出的回航信号，在机器人本体进入到斜置传感器发出的回航信号中时，机器人本体就会转向180°重新回到前置传感器发出的正面回航信号的区域，节省了机器人本体重新搜寻前置传感器发出的正面回航信号的时间。

根据本发明实施例的机器人充电座100，通过在充电座本体110上设置侧置传感器并在侧置传感器和前置传感器之间设置斜置传感器，可以使得充电座本体110发出的回航信号的范围更广，机器人本体在接收到侧置传感器和斜置传感器发出的回航信号后可以迅速动作、搜寻并进入到前置传感器发出的正面信号的范围，进而节省了机器人本体重新搜寻前置传感器发出的正面回航信号的时间，降低了机器人本体回到充电座本体110所用的时间。

在本发明的一些实施例中，前置传感器包括远距离传感器和近距离传感器，远距离传感器和近距离传感器关于充电座本体110的中心面对称分布在充电座本体110上。

远距离传感器发出的回航信号用于粗定位，近距离传感器发出的回航信号用于精确定位。对应的，在机器人本体上，同样安装有两个不同的回航信号接收装置，分别用于接收远距离传感器发射的回航信号与近距离传感器发出的回航信号。当机器人本体接收到远距离传感器发射的回航信号时，机器人本体在远距离传感器发出的回航信号范围内搜寻近距离传感器发射的回航信号，当机器人本体搜寻到近距离传感器发出的回航信号时，机器人本体开始朝充电座本体110方向运动，直到接触到充电座本体110上的充电端子后停止并开始充电。

在本发明的一些实施例中，侧置传感器位于充电座本体110的中心面的右侧且用于向右侧发射侧面回航信号或/和侧置传感器位于充电座本体110的中心面的左侧且用于向左侧发射侧面回航信号。

当侧置传感器位于充电座本体110的中心面的右侧和左侧时，侧置传感器可以为两个，其中一个侧置传感器位于充电座本体110的中心面的右侧且用于向右侧发射侧面回航信号，另外一个侧置传感器位于充电座本体110的中心面的左侧且用于向左侧发射侧面回航信号。

需要说明的是，在本发明的描述中，关于“左右”、“前后”等方向性的描述是根据充电座本体110正常安装和使用时的方向而定，即当充电座本体110正常安装和使用时，朝向用户的一侧为“前”，远离用户的一侧为“后”，位于用户左侧的为“左”，位于用户右侧的为“右”。

在本发明的具体示例中，如图1和图2所示，侧置传感器位于充电座本体110的右侧且用于向右侧发射侧面回航信号。也就是说，机器人本体在工作时逆时针运动，当机器人本体沿墙运动并接受到侧置传感器发出的侧面回航信号时，机器人本体立即停止向前运动并向左转向，以便于机器人本体搜寻到远距离传感器发出的回航信号，快速进入到远距离传感器发出的回航信号的范围内，节省机器人的回充时间。

可选地，斜置传感器与前置传感器的夹角在30°-60°之间。优选地，斜置传感器与前置传感器和侧置传感器之间的夹角均为45°。

在本发明的具体示例中，斜置传感器为两个且该两个斜置传感器关于充电座本体110的中心面对称分布在充电座本体110上，位于左侧的斜置传感器相对中心面向左倾斜45°，位于右侧的斜置传感器相对中心面向右倾斜45°。

在本发明的一些实施例中，充电座本体110关于中心面对称设置有两个安装孔位，左侧的安装孔位101与右侧的安装孔位102分别相对中心面向左、向右敞开且夹角为45°，斜置传感器分别设置在左侧和右侧的安装孔位内。

可以理解的是，充电座本体110上关于中心面还对称设置有远距离传感器安装孔位103和近距离传感器安装孔位104，远距离传感器和近距离传感器分别安装在远距离传感器安装孔位103和近距离传感器安装孔位104内。充电座本体110上还设置有侧置传感器安装孔位105，侧置传感器安装在侧置传感器安装孔位105内。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，机器人充电座100包括安装板120，前置传感器、侧置传感器和斜置传感器均安装在安装板120上，可以理解的是，安装板120安装在充电座本体110上。

具体地，如图2所示，前置传感器、侧置传感器和斜置传感器距离充电座本体110的中心面的距离依次增加。

在本发明的一些实施例中，前置传感器、侧置传感器以及斜置传感器均为红外线传感器。当然，可以理解的是，前置传感器、侧置传感器以及斜置传感器也可以为其他类型的传感器，本发明不对传感器的种类进行限定。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，充电座本体110上还设置有防撞头130，防撞头130内置防撞传感器。防撞传感器可以发出信号，该信号的射程仅大于充电座本体110的半径值，在机器人本体在附近时，可以避免机器人本体碰到充电座本体110。

下面简单描述根据本发明实施例的机器人。

根据本发明实施例的机器人包括机器人本体和上述实施例中的机器人充电座100，由于根据本发明实施例的机器人设置有上述机器人充电座100，因此该机器人更加智能，且具有更长的持续工作的时间。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种机器人充电座，其特征在于，包括：

充电座本体，所述充电座本体上设置有充电端子；

前置传感器，所述前置传感器设置在所述充电座本体上且用于向所述充电座本体的正前方发射正面回航信号；

侧置传感器，所述侧置传感器设置在所述充电座本体上，所述侧置传感器与所述前置传感器正交设置且用于向所述充电座本体的左侧和/或右侧发射侧面回航信号；以及

斜置传感器，所述斜置传感器设置在所述充电座本体上且与所述前置传感器和所述侧置传感器之间具有夹角。

2.根据权利要求1所述的机器人充电座，其特征在于，所述前置传感器包括：远距离传感器和近距离传感器，所述远距离传感器和所述近距离传感器关于所述充电座本体的中心面对称分布在所述充电座本体上。

3.根据权利要求1所述的机器人充电座，其特征在于，所述侧置传感器位于所述充电座本体的中心面的右侧且用于向右侧发射侧面回航信号或/和所述侧置传感器位于所述充电座本体的中心面的左侧且用于向左侧发射侧面回航信号。

4.根据权利要求1所述的机器人充电座，其特征在于，所述斜置传感器与所述前置传感器的夹角在30°-60°之间。

5.根据权利要求4所述的机器人充电座，其特征在于，所述斜置传感器与所述前置传感器和所述侧置传感器之间的夹角均为45°。

6.根据权利要求1所述的机器人充电座，其特征在于，所述斜置传感器为两个且该两个斜置传感器关于所述充电座本体的中心面对称分布在所述充电座本体上，位于左侧的斜置传感器相对所述中心面向左倾斜45°且位于右侧的斜置传感器相对所述中心面向右倾斜45°。

7.根据权利要求6所述的机器人充电座，其特征在于，所述充电座本体关于所述中心面对称地设置有两个安装孔位，左侧的安装孔位和右侧的安装孔位分别相对所述中心面向左、向右敞开且夹角为45°，所述斜置传感器分别设置在左侧和右侧的安装孔位内。

8.根据权利要求1所述的机器人充电座，其特征在于，还包括：安装板，所述前置传感器、所述侧置传感器以及所述斜置传感器均安装在所述安装板上。

9.根据权利要求1所述的机器人充电座，其特征在于，所述前置传感器、所述侧置传感器和所述斜置传感器距离所述充电座本体的中心面的距离依次增加。

10.根据权利要求1所述的机器人充电座，其特征在于，所述前置传感器、所述侧置传感器以及所述斜置传感器均为红外传感器。

11.根据权利要求1所述的机器人充电座，其特征在于，所述充电座本体上还设置有防撞头，所述防撞头内置防撞传感器。

12.一种机器人，其特征在于，包括：

机器人本体和机器人充电座，所述机器人充电座为权利要求1-11中任一项所述的机器人充电座。