[发明专利]移动机器人自主充电系统

说明书

技术领域

本发明涉及机器人运动控制技术，尤其涉及一种移动机器人自主充电系统。

背景技术

在现有技术中，智能移动机器人自主充电实现方式主要有两种，一种是利用红外测距技术与运动控制技术相结合实现自主充电；另一种是利用激光建模技术和运动控制技术相结合实现自主充电。然而上述两种技术在实际应用中均存在如下缺陷：（1）利用红外测距技术来实现自主充电时，主要是采用红外接收结合姿态调整策略，这样造成了机器人在距离充电站较远区域内不断调整姿态，不能实现短时间内确定充电站的位置，充电过于费时；（2）采用激光建模技术进行自主充电时，在远距离区域内，机器人可迅速锁定充电站位置，但在近距离精确对准时，由于激光传感器存在视角盲区，可能导致对准过程中存在位置偏差。

发明内容

本发明旨在解决上述现有技术中存在的问题，提出一种移动机器人自主充电系统。

本发明提出的移动机器人自主充电系统包括：主控制板、机器人控制器、电源模块、电量监控模块、驱动控制模块、传感器板、激光传感器以及红外传感器，其中，所述电量监控模块获取电源模块的电量信息，所述机器人控制器根据所述电量信息控制激光传感器获取包含充电站位置信息的脉冲信号，所述主控制板根据所述脉冲信号建立第一行径轨迹；所述传感器板采集所述红外传感器获取的红外信号，所述主控制板根据所述红外信号对第一行径轨迹进行修正，得到第二行径轨迹；所述机器人控制器根据第二行径轨迹向所述驱动控制模块发送驱动信号以控制机器人向充电站移动。

本发明提出的移动机器人自主充电系统使用由激光扫描建模技术、红外定位技术及机器人运动控制技术组成的智能移动机器人自主充电系统，相对于以往自主充电方式，克服了单纯依靠激光或红外所带来的缺陷，提高了机器人自主充电的可靠性与准确性。

附图说明

图1为本发明一实施例的移动机器人自主充电系统结构图。

图2为本发明一优选实施例的移动机器人自主充电系统结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细说明。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，仅用于解释本发明的技术方案，而不应当理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”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而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。

本发明提供一种移动机器人自主充电系统。

如图1所示，本发明提出的移动机器人自主充电系统包括：主控制板100、机器人控制器（Robot Controller,RC）200、电源模块300、电量监控模块400、驱动控制模块500、传感器板600、激光传感器700以及红外传感器800。其中，机器人控制器200、电量监控模块400、驱动控制模块500、传感器板600通过总线进行数据交互；主控制板100与机器人控制器200通过无线网络进行数据交互。

下面将对本发明提出的移动机器人自主充电系统各组成部分及工作原理作进一步详细描述。

电量监控模块400可实时或定时地获取电源模块300的电量信息，机器人控制器200根据所述电量信息控制激光传感器700获取包含充电站位置信息的脉冲信号，主控制板100根据所述脉冲信号建立以所述充电站为目标的第一行径轨迹；同时，传感器板600采集红外传感器800获取的红外信号，主控制板100根据所述红外信号对所述第一行径轨迹进行进一步修正，得到更加精确的第二行径轨迹；机器人控制器200根据所述第二行径轨迹向驱动控制模块500发送驱动信号以控制机器人向充电站移动。

在上述描述中，主控制板100主要作用是实现对整个机器人系统的控制，相当于系统的大脑，主控制板100与机器人控制器200通过无线网络进行数据交互。

机器人控制器200主要功能是实现机器人运动控制、传感器信息采集与处理以及电量监控功能，其通过CAN总线与电量监控模块400、驱动控制模块500相连接，并通过以太网实现与主控制板100实时进行数据交互，主控制板100与机器人控制器200为整个系统的核心部件。