[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

说明书

本发明公开了一种移动机器人的充电装置以及自动对桩充电方法，充电装置包括充电桩、连杆、连接部件和滑轮；连杆一端与机器人的尾部连接，另一端与连接部件同轴螺栓连接；连接部件的另一端与充电插头螺栓连接；移动巡检机器人向后倒车对桩的时候，由滑轮消除一部分对桩角度的偏差；同时各部件通过围绕连接轴的转动可以抵消移动机器人的对桩角度的偏差；自动对桩充电方法：通过控制小车角度的左右调整实现初始化操作，然后通过小车前进子程序和后退子程序，来实现小车中轴线与充电桩中轴线对齐，从而实现精准的对桩充电；本发明对桩角度要求变低、对桩成功率高、调节过程花费时间少；能够有效的保护充电桩和机器人充电部件；同时适配多种机器人。

技术领域

本发明涉及移动机器人充电领域，具体涉及一种移动机器人的充电装置以及自动对桩充电方法。

背景技术

目前，市面上存在的应用于变电站的巡检机器人，以机器人移动平台为主体，其上搭载各类传感器，其功耗高，均采用接触式充电，自动充电方式有以下两种：1、采用磁导航对准模式，利用磁条导航的方式引导巡检机器人对准充电触片，完成机器人与充电桩对接。这种方法磁条消磁后更换的工作量大，难度高。2、采用激光定位导航模式。利用激光传感器完成小车的定位，控制小车到达充电桩正前方，使小车直线倒退一定距离，完成机器人与充电桩对接。这种方法对机器人定位方法的误差要求较高。机器人的充电部件大多较为简单，在机器人充电时可能对充电桩造成一定的损坏，导致一定时间即需更换充电桩，提高了成本。

现有技术方案：在发明专利《一种巡检机器人定位方法及自动充电方法》中提及了一种自动充电方法，该方案中具体方案描述如下：

1.当机器人需要补充电力时，通过定位导航技术自动驶向充电房，通过发送指令打开房门，机器人进入充电房中；

2.进入充电房中利用定位方法进行局部定位，持续根据定位调整机器人位置和朝向，直至机器人定位在充电桩正前方处。

3.确定机器人位于正确位置后，伸出充电臂，插入到充电桩中。

4.充电完成后机器人自动退出充电桩，继续进行工作。

现有技术方案的缺点：

1.对机器人位置和朝向调整的具体方案不明确，导致成功率不高，同时充电桩保护不足；

2.该方案中的充电部件均为全接触式金属片，即不分正负极；机器人兼容性差。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种移动机器人的充电装置以及自动对桩充电方法。

移动机器人的充电装置：

一种移动机器人的充电装置，包括充电桩和充电插头，充电插头还包括连杆和连接部件；连杆一端与机器人的尾部连接，另一端与连接部件同轴螺栓连接；连接部件的另一端与充电插头连接。需要充电的时候，机器人小车后退，充电插头的充电电极对准充电桩的充电触片完成机器人和充电桩的对接，开始充电。

进一步的，充电插头还包括两个滑轮，滑轮通过铰接件固定在充电插头正面靠近充电电极的两角，滑轮边缘相对于充电插头突出1cm。相应的，充电桩槽口部分的宽度为充电插头的最大宽度+2cm，从而起到限位的作用。

进一步的，连接部件的一端通过同轴螺栓连接在充电插头的圆孔中，另一端和连杆同轴螺栓连接，可围绕共同轴心旋转。充电插头通过连杆的一端螺栓固定连接在移动机器人尾部。移动机器人自动对桩充电方法：

其仿照了汽车倒车入库时的操作，并将其用算法进行了实现。本发明主要思想就是通过控制小车角度和前进后退，实现小车中轴线与充电桩中轴线对齐，从而实现精准的对桩充电。

具体包括以下步骤：