[发明专利]一种移动机器人的充电装置以及自动对桩充电方法

权利要求书

1.一种移动机器人的充电装置，包括充电桩(5)和充电插头(1)，其特征在于，充电插头(1)还包括连杆(3)和连接部件(2)；所述连杆(3)一端与机器人的尾部连接，另一端与连接部件(2)同轴螺栓连接；所述连接部件(2)的另一端与充电插头(1)连接；机器人小车后退，充电插头(1)的充电电极(11)对准充电桩(5)的充电触片(51)完成机器人和充电桩(5)的对接，开始充电。

2.根据权利要求1所述的一种移动机器人的充电装置，其特征在于，所述充电插头(1)还包括两个滑轮(4)，滑轮(4)通过铰接件(41)固定在充电插头(1)正面靠近充电电极(11)的两角，滑轮(4)边缘相对于充电插头(1)突出1cm；所述充电桩(5)槽口部分的宽度为充电插头(1)的最大宽度+2cm，从而起到限位的作用。

3.根据权利要求1所述的一种移动机器人的充电装置，其特征在于，所述连接部件(2)的一端通过同轴螺栓连接在充电插头(1)的圆孔(12)中，另一端和连杆(3)同轴螺栓连接，可围绕共同轴心旋转。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种移动机器人的充电装置，其特征在于，所述充电插头(1)通过连杆(3)的一端(31)螺栓固定连接在移动机器人尾部。

5.一种移动机器人自动对桩充电方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：初始化充电桩的中轴线，向左为y轴正方向，向前为x轴正方向，定义机器人小车车头与x轴正方向重合时，此时小车角度为0，小车向左转角度为正值，向右转角度为负值；设定机器人小车调整矩阵区域，PID相关参数；所述机器人小车调整矩阵区域由x轴最大值、x轴最小值、角度最左值、角度最右值和x轴中值构成；

步骤2：从定位模块获取实时定位信息；

步骤3：创建机器人小车对桩的线程；

步骤4：对小车进行初始化子程序操作：判断小车的位置，并控制小车进行相应的操作，使小车的角度满足PID的设定值；

步骤5：进入后退调节子程序，将返回标志位rst置为RST_OK，判断小车的位置，并控制小车进行相应的后退操作，小车退到x轴或者调整矩阵边界停止；将返回标志位置为RST_BUSY，返回rst；

步骤6：判断程序返回标志位rst是否等于RST_BUSY，如果是的话则进入步骤11:角度正轴调节子程序，如果否的话，则再判断小车位置的y轴坐标是否大于充电桩中心线坐标，如果是的话则进入步骤8角度右调子程序，如果否的话则进入步骤7角度左调子程序；

步骤7：角度左调子程序具体为：判断小车角度是否小于角度最左值，是的话则调整小车向左转动一定角度直至条件不满足，如果否的话则结束子程序；

步骤8：角度右调子程序具体为：判断小车角度是否大于角度最右值，是的话则调整小车向右转动一定角度直至条件不满足，如果否的话则结束子程序；

步骤9：完成角度左调子程序或角度右调子程序后，判断小车位置的x轴坐标是否大于调整矩阵x轴中值，是的话则转至步骤5，否的话则进入步骤10前进调节子程序；

步骤10：进入前进调节子程序，首先将返回标志位rst置为RST_OK，判断小车的位置，并控制小车进行相应的前进操作，小车前进到x轴停止；将返回标志位置为RST_BUSY，返回rst；

步骤11：角度正轴调节子程序具体为：首先判断小车角度是否大于0，是的话则调整小车向右旋转一定角度直至条件不满足，否的话则再判断小车角度是否小于0，是的话则调整小车向左旋转一定角度直至条件不满足。再判断小车位置的x轴坐标是否小于调整矩阵x轴最大值，是的话控制小车前进一段距离直至条件不满足，否的话则跳出子程序；

步骤12：通过上述步骤，小车的中轴线与充电桩的中轴线已经重合，且小车的角度约为0，此时通过PID调节控制小车倒退，当小车位置x轴坐标等于充电桩x轴坐标时，向小车底层发送充电命令，打开继电器开始充电；

步骤13：判断小车是否成功开始充电，如果不成功则将小车直线开出一段距离，然后再进入步骤4，开始新一轮的调节。