CN106208261B - 一种机器人的充电方法、基座和*** - Google Patents

Abstract

一种机器人的充电方法、基座和***。该充电基座包括多个呈矩阵状排列的电极板、充电电路和处理器；还包括多个第一传感器和多个第二传感器，每一个电极板的正下方均设置有第一传感器和第二传感器，且第一传感器和第二传感器均与处理器相连；第一感应器用于获取第一感应数据，处理器用于在第一感应数据满足第一预设条件时，驱动第二感应器和充电电路工作；多个第二传感器用于获取第二感应数据，处理器用于在确定第二感应数据满足第二预设条件的第二感应器所在的电极板，驱动充电电路该第二感应器所在的电极板输出高电平，驱动充电电路在其他电极板输出低电平。基于本申请，机器人可以通过两个触点随机接触充电基座上的任意两个电极板进行充电。

Description

一种机器人的充电方法、基座和***

技术领域

本申请涉及机器人领域，尤其是一种机器人的充电方法、基座和***。

背景技术

机器人充电时，需要方便、高效的充电基座作为充电平台。目前对于机器人设备的充电方式有两种，一种是使用专用的充电接口，要求机器人自主的或人工辅助的方式精确的对接上充电触点，比如目前扫地机器人常用到的自动回充技术，操作流程比较繁琐；另一种是采用无线充的方式，基于电磁感应原理，这种充电方式对于机器人的定位要求相对较低，但仍需要机器人到达充电平台上方的预定位置方可进行充电，同时这种方式因为目前电磁转换效率的问题，导致电能的浪费。

发明内容

本申请提供一种机器人的充电方法、基座和***，机器人可以通过充电基座上的任意电极板进行充电，同时电能利用率高、充电效率高。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种机器人的充电方法，包括如下步骤：获取第一感应器的第一感应数据；判定所述第一感应数据是否满足第一预设条件；若满足第一预设条件，驱动充电电路和第二感应器工作；获取多个第二感应器的第二感应数据；确定第二感应数据满足第二预设条件的第二感应器所在的电极板；驱动充电电路在满足第二预设条件的第二感应器所在的电极板输出高电平，驱动充电电路在其他电极板输出低电平，以对机器人进行充电。

优选的，所述第一感应器为rfid感应器，当所述第一感应数据中的验证信息合法时，确定所述第一感应数据满足第一预设条件。

优选的，所述第二感应器为霍尔感应器，当所述第二感应数据所表征的磁感应强度大于预设强度时，确定所述第二感应数据满足第二预设条件。

根据本申请的第二方面，本申请提供一种机器人的充电基座，包括：多个呈矩阵状排列的电极板、与所述电极板相连并通过电极板输出电压信号的充电电路以及与充电电路相连的处理器；还包括多个第一感应器和多个第二感应器，每一个电极板的正下方均设置有至少一个第一感应器和至少一个第二感应器，所述处理器配置用于获取第一感应器的第一感应数据，判定所述第一感应数据是否满足第一预设条件，若满足第一预设条件，驱动第二感应器和充电电路工作，获取多个第二感应器的第二感应数据，确定第二感应数据满足第二预设条件的第二感应器所在的电极板，驱动充电电路在满足第二预设条件的第二感应器所在的电极板输出高电平，驱动充电电路在其他电极板输出低电平，以对机器人进行充电。

优选的，所述第一感应器为rfid感应器，当所述第一感应数据中的验证信息合法时，确定所述第一感应数据满足第一预设条件。

优选的，所述第二感应器为霍尔感应器，当所述第二感应数据所表征的磁感应强度大于预设强度时，确定所述第二感应数据满足第二预设条件。

优选的，所述电极板的边长小于所述机器人的两个充电触点之间的距离。

根据本申请的第三方面，本申请提供一种机器人的充电***，包括充电基板和机器人；所述机器人包括设置在机器人底端的正向充电触点和负向充电触点，还包括第一发射器、设置在正向充电触点的上的第二发射器以及驱动机器人行走的移动模块，所述第一发射器用于发出第一感应信号，所述第二发射器用于发出第二感应信号；所述充电基板包括多个呈矩阵状排列的电极板、与所述电极板相连并通过电极板输出电压信号的充电电路以及与充电电路相连的处理器，还包括多个第一感应器和多个第二感应器，每一个电极板的正下方均设置有至少一个第一感应器和至少一个第二感应器，且所述第一感应器和第二感应器均与所述处理器相连；所述处理器配置用于获取第一感应器的第一感应数据，判定所述第一感应数据是否满足第一预设条件，若满足第一预设条件，驱动充电电路和第二感应器工作，获取多个第二感应器的第二感应数据，确定第二感应数据满足第二预设条件的第二感应器所在的电极板，驱动充电电路在满足第二预设条件的第二感应器所在的电极板输出高电平，驱动充电电路在其他电极板输出低电平，以对机器人进行充电。

优选的，所述第一感应器为rfid感应器，所述第一发射器为IC卡，当所述第一感应数据中的验证信息合法时，确定所述第一感应数据满足第一预设条件；所述第二感应器为霍尔感应器，所述第二发射器为霍尔感应磁铁，当所述第二感应数据所表征的磁感应强度大于预设强度时，确定所述第二感应数据满足第二预设条件。

优选的，所述电极板的边长小于所述机器人的正向充电触点和负向充电触点之间的间距。

相对于现有技术，本申请在第一感应数据是否满足第一预设条件，即机器人靠近充电基座时，控制充电电路电路，而在机器人未靠近时，充电电路不工作，从而有效防止短路和漏电，同时节约了电能，电能利用率高，充电效率高。同时，本申请在每个电极板上都设置有第二感应器，当机器人的充电触点与某个电极板相接触时，处理器驱动充电电路在满足第二预设条件的第二感应器所在的电极板，即正向充电触点所接触的电极板输出高电平，驱动充电电路在其他电极板输出低电平，以对机器人进行充电。从而不限定其充电位置，可以在充电基座上的任意两个电极板进行充电。

另外，本申请简化了充电流程，使充电变的简单，尤其适用于具有自主充电功能的机器人或设备。相对于电磁感应原理的无线充电技术，效率具有较大的提高。也可智能识别充电设备，有效防止漏电和短路现象。采用RFID身份识别方式，提高充电的安全性，防止误触电或短路通过霍尔感应器识别触点电极位置，从而进行电压正负逻辑控制，对机器人充电进行双重保护。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一种实施例的机器人的充电***的结构示意图。

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，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

一种机器人的充电***，如图1所示，其包括充电基板1和机器人2。其中，所述机器人2内部包括功能电路，以实现抓取、寻路、扫地等多种功能。其还包括相应驱动机器人2行走的移动模块21，该移动模块21在机器人2内部驱动器的驱动下，可以带动机器人2行走移动。移动模块21可以是滚轮、履带等。

机器人2还包括可充电的电池，以及设置在机器人2底端的正向充电触点22和负向充电触点23，通过该两个触点也充电电源相接触，并将电能储存在电池中。机器人2还包括第一发射器25、设置在正向充电触点22的上的第二发射器24。所述第一发射器25用于发出第一感应信号，所述第二发射器24用于发出第二感应信号。

如图1所示，所述充电基板1包括多个呈矩阵状排列的电极板11、与所述电极板11相连并通过电极板11输出电压信号的充电电路12以及与充电电路12相连的处理器13。其中，该充电基板1在使用时是放置在平地上，因此，电极板11是与地面相平行的设置，其整体呈矩阵状排列，电极板11本身可以选用方形，其数量可以选用四个，以2*2的矩阵状进行排列，当然，其数量也可以根据实际需要作出调整。且电极板11的长度应小于正向充电触点22和负向充电触点23之间的间距，以使得正向充电触点22和负向充电触点23可分别接触不同的电极板11，以便进行充电。充电电路12通过将外接电源进行降压和转化等处理后，在电极板11上输出充电电压，当机器人2的充电触点与电极板11相接触时，实现对机器人的充电。处理器13对充电电路12进行控制，以控制其工作与否以及各电极板11上的电流极性。

充电基板1上还包括多个第一感应器15和第二感应器14，每一块电极板11上均设有第一感应器15和第二感应器14。所述第一感应器15和第二感应器14均与所述处理器13相连，以将其获取的数据发送至处理器13。

在使用时，机器人2如需充电，则机器人2可以开启自动查找功能，找寻充电基板1并向充电基板1靠近。如达到第一感应器15的感应距离，第一感应器15获取第一发射器25的第一感应数据，并发送至处理器13，处理器13判定所述第一感应数据是否满足第一预设条件，若满足第一预设条件，驱动充电电路12和第二感应器14工作。多个第二感应器14均接受第二发射器24的第二感应数据，并发送至处理器13，处理器13做出判断，确定第二感应数据满足第二预设条件的第二感应器14所在的电极板11，驱动充电电路12在满足第二预设条件的第二感应器14所在的电极板11输出高电平，驱动充电电路12在其他电极板输出低电平，从而对正向以对机器人正向充电触点22输出高电压，对负向充电触点23进行充电。

进一步的，第一感应器15为rfid感应器，所述第一发射器25为IC卡，IC卡靠近rfid感应器时，向其发送感应数据，其中包含验证信息合法，rfid感应器判定验证信息是否合法，如果合法，则确定所述第一感应数据满足第一预设条件。所述第二感应器14为霍尔感应器，所述第二发射器24为霍尔感应磁铁，霍尔感应器检测霍尔感应磁铁的磁场强度，磁场强度越大说明二者之间的距离越近，而第二发射器24设置在正向充电触点22上，当其强度大于一定值时，确定充电触点22位于该霍尔感应器所在电极板11的上方，由此，可将该电极板11设置为输出高电平，而将其他电极板11输出低电平。

当然，上述感应器和发射器的列举仅仅是一种示例，不代表对本发明的限制。上述感应方式，还可以是红外感应、超声波感应、nfc感应等等。

本申请还提供一种机器人的充电基座，包括多个呈矩阵状排列的电极板11、与所述电极板11相连并通过电极板11输出电压信号的充电电路12以及与充电电路12相连的处理器13。其中，该充电基本1在使用时是放置在平地上，因此，电极板11是与地面相平行的设置，且电极板11的长度应小于正向充电触点22和负向充电触点23之间的间距，以使得正向充电触点22和负向充电触点23可分别接触不同的电极板11，以便进行充电。充电电路12通过将外接电源进行降压和转化等处理后，在电极板11上输出充电电压，当机器人2的充电触点与电极板11相接触时，实现对机器人的充电。处理器13对充电电路12进行控制，以控制其工作与否以及各电极板11上的电流极性。

充电基板1上还包括多个第一感应器15和多个第二感应器14，每一个电极板11的正下方均设置有至少一个第一感应器15和至少一个第二感应器14。所述第一感应器15和第二感应器14均与所述处理器13相连，以将其获取的数据发送至处理器13。

所述处理器13配置用于获取第一感应器15的第一感应数据，判定所述第一感应数据是否满足第一预设条件，若满足第一预设条件，驱动第二感应器14和充电电路12工作，获取多个第二感应器14的第二感应数据，确定第二感应数据满足第二预设条件的第二感应器14所在的电极板11，驱动充电电路12在满足第二预设条件的第二感应器14所在的电极板11输出高电平，驱动充电电路12在其他电极板11输出低电平，以对机器人进行充电。

优选的，所述第一感应器15为rfid感应器，当所述第一感应数据中的验证信息合法时，确定所述第一感应数据满足第一预设条件。

优选的，所述第二感应器14为霍尔感应器，当所述第二感应数据所表征的磁感应强度大于预设强度时，确定所述第二感应数据满足第二预设条件。

本申请还提供一种机器人的充电方法，其包括如下步骤：

获取第一感应器的第一感应数据；判定所述第一感应数据是否满足第一预设条件；若满足第一预设条件，驱动充电电路和第二感应器工作；获取多个第二感应器的第二感应数据；确定第二感应数据满足第二预设条件的第二感应器所在的电极板；驱动充电电路在满足第二预设条件的第二感应器所在的电极板输出高电平，驱动充电电路在其他电极板输出低电平，以对机器人进行充电。

优选的，所述第一感应器为rfid感应器，当所述第一感应数据中的验证信息合法时，确定所述第一感应数据满足第一预设条件。

优选的，所述第二感应器为霍尔感应器，当所述第二感应数据所表征的磁感应强度大于预设强度时，确定所述第二感应数据满足第二预设条件。

上述机器人的充电方法和充电基座部分的实施例，可以参考机器人的充电***部分的实施例，在此不做赘述。

本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种机器人的充电方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取第一感应器的第一感应数据；

判定所述第一感应数据是否满足第一预设条件；

若满足第一预设条件，驱动充电电路和第二感应器工作；

获取多个第二感应器的第二感应数据；

确定第二感应数据满足第二预设条件的第二感应器所在的电极板；

驱动充电电路在满足第二预设条件的第二感应器所在的电极板输出高电平，驱动充电电路在其他电极板输出低电平，以对机器人进行充电；

所述第一感应器为rf i d感应器，当所述第一感应数据中的验证信息合法时，确定所述第一感应数据满足第一预设条件；

所述第二感应器为霍尔感应器，当所述第二感应数据所表征的磁感应强度大于预设强度时，确定所述第二感应数据满足第二预设条件。

2.一种机器人的充电基座，其特征在于，包括：

多个呈矩阵状排列的电极板、与所述电极板相连并通过电极板输出电压信号的充电电路以及与充电电路相连的处理器；

还包括多个第一感应器和多个第二感应器，每一个电极板的正下方均设置有至少一个第一感应器和至少一个第二感应器，所述处理器配置用于获取第一感应器的第一感应数据，判定所述第一感应数据是否满足第一预设条件，若满足第一预设条件，驱动第二感应器和充电电路工作，获取多个第二感应器的第二感应数据，确定第二感应数据满足第二预设条件的第二感应器所在的电极板，驱动充电电路在满足第二预设条件的第二感应器所在的电极板输出高电平，驱动充电电路在其他电极板输出低电平，以对机器人进行充电；所述第一感应器为rf i d感应器，当所述第一感应数据中的验证信息合法时，确定所述第一感应数据满足第一预设条件；所述第二感应器为霍尔感应器，当所述第二感应数据所表征的磁感应强度大于预设强度时，确定所述第二感应数据满足第二预设条件。

3.根据权利要求2所述的充电基座，其特征在于：

所述电极板的边长小于所述机器人的两个充电触点之间的距离。

4.一种机器人的充电***，其特征在于：

包括充电基板和机器人；

所述机器人包括设置在机器人底端的正向充电触点和负向充电触点，还包括第一发射器、设置在正向充电触点的上的第二发射器以及驱动机器人行走的移动模块，所述第一发射器用于发出第一感应信号，所述第二发射器用于发出第二感应信号；

所述充电基板包括多个呈矩阵状排列的电极板、与所述电极板相连并通过电极板输出电压信号的充电电路以及与充电电路相连的处理器，还包括多个第一感应器和多个第二感应器，每一个电极板的正下方均设置有至少一个第一感应器和至少一个第二感应器，且所述第一感应器和第二感应器均与所述处理器相连；

所述处理器配置用于获取第一感应器的第一感应数据，判定所述第一感应数据是否满足第一预设条件，若满足第一预设条件，驱动充电电路和第二感应器工作，获取多个第二感应器的第二感应数据，确定第二感应数据满足第二预设条件的第二感应器所在的电极板，驱动充电电路在满足第二预设条件的第二感应器所在的电极板输出高电平，驱动充电电路在其他电极板输出低电平，以对机器人进行充电；

所述第一感应器为rf i d感应器，所述第一发射器为I C卡，当所述第一感应数据中的验证信息合法时，确定所述第一感应数据满足第一预设条件；所述第二感应器为霍尔感应器，所述第二发射器为霍尔感应磁铁，当所述第二感应数据所表征的磁感应强度大于预设强度时，确定所述第二感应数据满足第二预设条件。

5.根据权利要求4所述的***，其特征在于：

所述电极板的边长小于所述机器人的正向充电触点和负向充电触点之间的间距。