[发明专利]基于机器人的自动充电方法

说明书

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种基于机器人的自动充电方法。

背景技术

机器人的传统充电方式是人工将机器人与充电桩连接进行接触式或插入式充电，并不能充分发挥机器人的智能化。如何实现机器人自动去移动寻找充电桩进行自动充电成为当前的研究重点。

目前机器人充电主要采用红外对准装置，因红外传感器只能表示0和1，因此在位置偏差的情况下，不能灵活准确调整机器人姿态，且红外传感器易受强光及玻璃等透明物的影响，抗干扰性较差。并且在机器人与充电座相距较近时都有一定的对准定位局限性，如精度不够、缺乏交互性等问题。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种灵活准确调整机器人姿态，提高定位精确度并增强交互性的定位方案。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种基于机器人的自动充电方法，包括机器人和充电桩，所述充电桩两端分别安装超声波发射器，且两个超声波发射器的中间位置安装有红外发射器，包括：

在控制机器人导航至充电桩预设范围内后，根据所述机器人接收到的所述充电桩两端发送的超声波信号计算所述机器人的位姿状态；

根据所述位姿状态调整所述机器人的位姿，使得所述机器人移动至所述充电桩的中心线上；

控制所述机器人沿所述中心线向所述充电桩移动；

在所述机器人向所述充电桩移动过程中，根据所述机器人接收到的红外信号调整所述机器人的位姿，直至使所述机器人和所述充电桩二者的电极位置对准并接触。

进一步，所述根据所述机器人接收到的所述充电桩两端发送的超声波信号计算所述机器人的位姿状态，包括：

控制所述机器人从当前位置进行多次旋转，得到所述机器人在每次旋转后的位置处与所述充电桩一端距离，得到距离值集合，每次旋转的角度均为预设角度；

将所述距离集合中每个距离进行比较，得到值最小的距离；

根据旋转次数得到所述机器人在值最小的距离位置的角度θ，根据角度θ以及所述机器人在值最小的距离位置处接收到的所述充电桩两端发送的超声波信号计算所述机器人的移动至所述充电桩的中心线的距离L；

根据角度θ和距离L得到所述机器人的位姿状态。

进一步，所述将所述距离集合中每个距离进行比较前，还包括：

将所述距离集合中每个距离与距离阈值进行比较，判断是否全部无效；

如果全部无效，则向上位机发送提示信息，所述提示信息为故障设备的预估信息。

进一步，所述上位机包括手机、pad、PC机或笔记本。

进一步，在所述控制所述机器人从当前位置进行多次旋转之前，包括：

根据所述机器人接收到的所述充电桩一端发送的超声波信号计算当前距离；

将所述当前距离与无效距离范围进行比较，判断所述当前距离是否无效；

如果无效，则控制所述机器人旋转，否则不做处理。

进一步，所述根据所述位姿状态调整所述机器人的位姿，使得所述机器人移动至所述充电桩的中心线上，包括：

按照距离L控制所述机器人移动至所述充电桩的中心线上；

将所述角度与角度阈值进行比较；

如果所述角度大于角度阈值，则控制所述机器人在所述充电桩的中心线上进行旋转，旋转方向与原需旋转方向相反，否则旋转方向与原需旋转方向相同。

进一步，所述预设角度阈值为90度。

进一步，所述根据所述机器人接收到的红外信号调整所述机器人的位姿，包括：

根据所述机器人接收到红外信号，计算所述机器人与所述充电桩两端的距离Dl、Dr；

判断Dl与Dr的差是否大于预设偏差；

如果大于预设偏差，则控制所述机器人按照预设的微调角度向Dr方向旋转，否则向Dl方向旋转。

进一步，所述预设偏差为2。

进一步，所述微调角度为3。

在本申请实施例中，采用超声波信号和红外信号实现对所述机器人位姿进行调整的方式，通过超声波信号进行位姿调整的方式，达到了降低干扰的目的，再利用红外信号进行位姿微调从而实现了通过所述充电桩向所述机器人充电的精准性。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明所述的基于机器人的自动充电方法一个实施例的流程示意图；