一种巡检机器人无线充电装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种巡检机器人无线充电装置，机器人车体前部设置有RFID读卡器，机器人车体内安装有车轮驱动器、无线通讯模块、接收线圈和直线电机，接收线圈设置在直线电机的推杆上，地面充电装置包括地面上纵向设置的减速RFID、停车RFID和发射线圈，RFID读卡器与接收线圈的距离L1、发射线圈与停车RFID的距离L2相等，机器人车体内还安装有机器人控制器、电池充电电路、充电电流检测电路和充电电池，所述地面充电装置还包括充电控制器、无线通讯模块B和驱动电路。本发明专利技术的系统结构简单，定位准确，成本低，故障率低，装置工作可靠性高，无需维护，适用于长期自动无人值守工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业
的机器人技术，具体涉及一种巡检机器人无线充电装置。
技术介绍
随着社会的发展，经济的繁荣，计算机自动化技术得到越来越广泛的应用。在工厂、商场、展馆、旅游景点等地方，传统的巡检、解说等工作由人工完成，将机器人技术运用到这些日常巡检工作中，克服了人工巡检工作量大，巡检可靠性不高，巡检数据记录困难等缺点。在巡检过程中，机器人同时记录高清视频图像、环境声音，并能够自动读取RFID标签数据，也能够自动进行语音播报或完成人机交互操作。机器人根据这些数据，能够自动进行定位、语音解说、导游服务，或是对设备故障进行智能判断，对设备故障能够及时报警，提高了巡检工作的可靠性，能够实现巡检工作的无人值守。但机器人依靠自带的电池供电，机器人的自动充电问题成为必须解决的重要问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种巡检机器人无线充电装置，通过电磁技术、计算机、自动化技术的运用，机器人沿巡检路径运行，到达指定区域后，自动减速、停车，通过无线电磁耦合方式，自动完成电池充电。该无线充电装置系统结构简单，成本低，故障率低，装置工作可靠性高，无需维护，适用于长期自动无人值守工作。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种巡检机器人无线充电装置，包括机器人车体与地面充电装置，所述机器人车体前部设置有RFID读卡器，所述机器人车体内安装有车轮驱动器、无线通讯模块A、接收线圈和直线电机，接收线圈设置在直线电机的推杆上，可随直线电机的正反转动，伸出或缩进机器人车体，地面充电装置包括地面上纵向设置的减速RFID、停车RFID和发射线圈，RFID读卡器与接收线圈的距离L1、发射线圈与停车RFID的距离L2相等，所述机器人车体内还安装有机器人控制器、电池充电电路、充电电流检测电路和充电电池，所述机器人控制器与车轮驱动器、RFID读卡器、无线通讯模块A、直线电机、接收线圈、电池充电电路、充电电流检测电路、充电电池相连，所述地面充电装置还包括充电控制器、无线通讯模块B和驱动电路，所述无线通讯模块B及驱动电路与充电控制器相连，所述发射线圈与驱动电路相连。优选地，所述机器人控制器采用ARM嵌入式系统设计，CPU芯片型号为瑞芯微RK3066，采用Cortex-A9双核架构，最高主频可达1.6GHz，内部集成了四颗ARMMali400MP4GPU处理器，支持OpenGLES1.1/2.0和OpenVG1.1，支持DDRIII、DDRII和LPDDRII，内置高性能专用2D处理器，支持1080P多种格式视频解码，支持立体3DH.264MVC视频编码，嵌入式60bit/sECC，支持MLCNAND、E-MMC、i-NAND和启动，支持双屏幕和双摄像头。优选地，所述机器人控制器运行基于Linux操作系统的ROS机器人操作系统。优选地，所述RFID读卡器的型号为KL9007T，工作频率为902～928MH，标准协议为ISO18000-6C(EPCClass1GEN2)/ISO18000-6B，功率增益＜0.5DB，射频功率范围0～30dBm可调，读取距离＞20CM，数据接口RS232。优选地，所述无线通讯模块A及无线通讯模块B的型号为RF1100-232，工作于433MHz免费频段，最大发射功率10mW，基于FSK的调制方式，支持透明的数据传输及DL/645规约，最大256个可编程信道，接口方式为RS232。优选地，所述减速RFID及停车RFID为抗金属电子标签，工作频率为860-960MHz，内置芯片PECGEN2(AlienHiggs)，符合ISO18000-6C、EPC-Gen2标准，内存96Bits。优选地，所述发射线圈及接收线圈的线径为1.1mm，外径为43mm，内径为20mm，单，厚度为2.3mm，工作电流为2000mA。优选地，所述直线电机的型号为TG300B-10，工作电源为24VDC，行程100MM，负载600N。直线电机推杆上连接着接收线圈，电机正转推动推杆伸出，电机反转则推动推杆缩进。优选地，所述充电控制器基于ARM嵌入式处理器设计，ARM嵌入式处理器为基于CortexTM-M3内核的32位ARM处理器，工作频率为72MHz，工作速率1.25MIPS/MHz，具体型号是STM32-103VT。优选地，所述充电电池的电池容量为40AH，标称电压为24V，限制电压为29.4V，适用电机功率为250W-800W，循环次数为800-1000次。本专利技术具有以下有益效果：将电磁技术、计算机技术、自动化技术完美的结合起来，无线充电装置采用电磁耦合技术，并使用直线电机调节发射线圈与接收线圈之间的距离，保证了能量传输的效率，系统结构简单，定位准确，成本低，故障率低，装置工作可靠性高，无需维护，适用于长期自动无人值守工作。附图说明图1为本专利技术实施例一种巡检机器人无线充电装置的结构示意图。图2为本专利技术实施例一种巡检机器人无线充电装置中L1和L2的示意图。图3为本专利技术实施例一种巡检机器人无线充电装置的系统框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1-2所示，本专利技术实施例提供一种巡检机器人无线充电装置，包括机器人车体与地面充电装置，所述机器人车体前部设置有RFID读卡器1，所述机器人车体内安装有车轮驱动器、无线通讯模块A、接收线圈3和直线电机2，接收线圈3设置在直线电机2的推杆上，可随直线电机的正反转动，伸出或缩进机器人车体，地面充电装置包括地面上纵向设置的减速RFID6、停车RFID4和发射线圈5，RFID读卡器1与接收线圈3的距离L1、发射线圈5与停车RFID4的距离L2相等，所述机器人车体内还安装有机器人控制器、电池充电电路、充电电流检测电路和充电电池，所述机器人控制器与车轮驱动器、RFID读卡器、无线通讯模块A、直线电机、接收线圈、电池充电电路、充电电流检测电路、充电电池相连，所述地面充电装置还包括充电控制器、无线通讯模块B和驱动电路，所述无线通讯模块B及驱动电路与充电控制器相连，所述发射线圈与驱动电路相连。所述机器人控制器采用ARM嵌入式系统设计，CPU芯片型号为瑞芯微RK3066，采用Cortex-A9双核架构，最高主频可达1.6GHz，内部集成了四颗ARMMali400MP4GPU处理器，支持OpenGLES1.1/2.0和OpenVG1.1，支持DDRIII、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种巡检机器人无线充电装置，包括机器人车体与地面充电装置，其特征在于，所述机器人车体前部设置有RFID读卡器，所述机器人车体内安装有车轮驱动器、无线通讯模块、接收线圈和直线电机，接收线圈设置在直线电机的推杆上，可随直线电机的正反转动，伸出或缩进机器人车体，地面充电装置包括地面上纵向设置的减速RFID、停车RFID和发射线圈，RFID读卡器与接收线圈的距离L1、发射线圈与停车RFID的距离L2相等，所述机器人车体内还安装有机器人控制器、电池充电电路、充电电流检测电路和充电电池，所述机器人控制器与车轮驱动器、RFID读卡器、无线通讯模块A、直线电机、接收线圈、电池充电电路、充电电流检测电路、充电电池相连，所述地面充电装置还包括充电控制器、无线通讯模块B和驱动电路，所述无线通讯模块B及驱动电路与充电控制器相连，所述发射线圈与驱动电路相连。

【技术特征摘要】
1.一种巡检机器人无线充电装置，包括机器人车体与地面充电装置，其特征在于，所述机
器人车体前部设置有RFID读卡器，所述机器人车体内安装有车轮驱动器、无线通讯模块、
接收线圈和直线电机，接收线圈设置在直线电机的推杆上，可随直线电机的正反转动，伸
出或缩进机器人车体，地面充电装置包括地面上纵向设置的减速RFID、停车RFID和发射
线圈，RFID读卡器与接收线圈的距离L1、发射线圈与停车RFID的距离L2相等，所述机
器人车体内还安装有机器人控制器、电池充电电路、充电电流检测电路和充电电池，所述
机器人控制器与车轮驱动器、RFID读卡器、无线通讯模块A、直线电机、接收线圈、电池
充电电路、充电电流检测电路、充电电池相连，所述地面充电装置还包括充电控制器、无
线通讯模块B和驱动电路，所述无线通讯模块B及驱动电路与充电控制器相连，所述发射
线圈与驱动电路相连。
2.根据权利要求1所述的一种巡检机器人无线充电装置，其特征在于，所述机器人控制器
采用ARM嵌入式系统设计，CPU芯片型号为瑞芯微RK3066，采用Cortex-A9双核架构，
最高主频达1.6GHz，内部集成四颗ARMMali400MP4GPU处理器，支持OpenGLES
1.1/2.0和OpenVG1.1，支持DDRIII、DDRII和LPDDRII，内置高性能专用2D处理器，
支持1080P多种格式视频解码，支持立体3DH.264MVC视频编码，嵌入式60bit/sECC，
支持MLCNAND、E-MMC、i-NAND和启动，支持双屏幕和双摄像头。
3.根据权利要求1所述的一种巡检机器人无线充电装置，其特征在于，所述机器人控制器
运行基于Linux操作系统的ROS机器人操作系统。
4.根据权利要求1所述的一种巡检机器人无线充电装置，其特征在于，所述RFID读卡器
的型号为KL9007T，工作频率为902～9...

【专利技术属性】
技术研发人员：居锦武，蔡乐才，王兰英，罗鑫，邹修荣，
申请(专利权)人：四川理工学院，
类型：发明
国别省市：四川;51