一种机器人无线自主充电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种机器人无线自主充电系统，包括机器人本体上的充电相关模块和充电平台；充电相关模块包括电池、信号发送模块、信号接收模块、控制模块和电感线圈Ⅱ，充电平台包括底座和底座上安装的充电模块、电源模块、导航模块和电感线圈Ⅰ；信号发送模块发送位置信息，导航模块接收该位置信息并确定机器人本体的空间位置，向机器人本体发送导航指令；信号接收模块接收该导航指令，控制模块根据该导航指令驱动机器人本体产生相应动作，使机器人本体以移动到充电平台；电感线圈Ⅰ和电感线圈Ⅱ耦合，电感线圈Ⅱ连接电池，充电模块控制电源模块经由电感线圈Ⅰ、电感线圈Ⅱ向电池充电，实现移动机器人无人值守情况下，自主进行无线充电的功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种自动充电装置，尤其是涉及一种机器人无线自主充电装置，涉及移动机器人

技术介绍
移动机器人可广泛应用于各种场合，并具有较大的工作范围。但由于机器人本体所携带的蓄电池容量有限，往往不能持续供电较长时间，因此不得不采用人工干预的方式给机器人充电。但人工干预不仅浪费人力，也降低了机器人的自主性和智能化，特别是在无人看守的环境下，机器人处于非连续的任务环，使得机器人不能够长期自治，极大地影响了机器人产品的实用性。因此，自主充电是机器人实现无人值守、长期续航亟待解决的问题。目前市面上可以看到一些机器人充电装置都是基于接触式的，即采用接口对接，连接机器人本体与充电器，这种充电装置极易造成接触不良，从而导致自动充电失败，同时也给机器人控制增加了难度，减低充电效率。
技术实现思路
本技术的目的是专利技术一种机器人无线自主充电系统，解决无线非接触式机器人充电问题，利用充电器与机器人之间以电感耦合传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及机器人都可以做到无导电接点外露，方便机器人执行充电任务，避免接触式充电易接触不良的现象，机器人自动控制进行监测电量，实现在无人值守的情况下自主充电，提高机器人产品的实用性。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:本技术的机器人无线自主充电系统包括机器人本体上的充电相关模块和充电平台；充电相关模块包括机器人本体上的电池、信号发送模块、信号接收模块、控制模块和电感线圈II，充电平台包括底座和底座上安装的充电模块、电源模块、导航模块和电感线圈I ;信号发送模块发送位置信息，导航模块接收该位置信息并确定机器人本体的空间位置，规划机器人本体回到充电平台的路径，向机器人本体发送导航指令；信号接收模块接收该导航指令，控制模块根据该导航指令驱动机器人本体产生相应动作，使机器人本体以移动到充电平台；电感线圈I和电感线圈II耦合，电感线圈II连接电池，充电模块控制电源模块经由电感线圈1、电感线圈II向电池充电。上述方案中，电源模块为太阳能电池板。进一步设计，底座还包括透明隔板，底座向上依次安装太阳能电池板和透明隔板。信号发送模块设置在机器人本体上，负责发送信号，以便导航模块确定机器人所处位置。导航模块设置在底座内，负责定位机器人本体的空间位置，并向机器人本体发送引导信息，使机器人本体以最小可行路径达到充电底座。信号接收模块设置在机器人本体上，负责接收导航信号，并解译为机器人相关动作的指令。控制模块设置在机器人本体上，负责根据动作指令信号，控制机器人的相关动作。太阳能电池板设置在充电平台的透明隔板下，将太阳能转化为电能存储。透明隔板设置在充电平台顶部，并能承受机器人的全部重量。电感线圈II设置在机器人足部，机器人足部站立于底座的透明隔板上，电感线圈I设置在太阳能电池板以下，与机器人足部的电感线圈II进行耦合，太阳能电池板通过互感耦合对电池充电。充电模块设置在底座内，负责控制太阳能电池板为机器人本体电池进行充电。本技术的有益效果是:I)设计合理，结构简单且完全适用；2)机器人本体与充电平台采用非接触式，具有较高的连接稳定性；3)采用太阳能供电，可在室外无电源场合使用，且节能环保；4)自主移动机器人至充电平台充电，无人值守时可实现自主充电，无需人工介入，提尚实用性。【附图说明】图1为本技术中充电平台结构图；图2为本技术中充电平台结构侧视图；图3为本技术中机器人本体结构示意图；图4为本技术中充电平台内部结构示意图；图5为本技术中机器人充电工作示意图；图6为本技术的整体结构示意图。图中:1.透明隔板；2.太阳能电池板；3.底座；4.充电模块；5.导航模块；6.电感线圈I ;7.机器人本体；8.电池；9.信号发送模块；10.信号接收模块；11.控制模块；12.电感线圈II。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明。实施例1参见图1-图6，本技术的机器人无线自主充电系统包括机器人本体7上的充电相关模块和充电平台；充电相关模块包括机器人本体7上的电池8、信号发送模块9、信号接收模块10、控制模块11和电感线圈II 12，充电平台包括底座3和底座3上安装的充电模块4、电源模块、导航模块5和电感线圈I 6 ；信号发送模块9发送位置信息，导航模块5接收该位置信息并确定机器人本体7的空间位置，规划机器人本体7回到充电平台的路径，向机器人本体7发送导航指令；信号接收模块10接收该导航指令，控制模块11根据该导航指令驱动机器人本体7上的舵机产生相应动作，使机器人本体7以移动到充电平台上；电感线圈I 6和电感线圈II 12耦合，电感线圈II 12连接电池8，充电模块4控制电源模块经由电感线圈I 6、电感线圈II 12向电池8充电。电源模块为太阳能电池板2。见图1和图2，底座3还包括透明隔板1，底座3向上依次安装太阳能电池板2和透明隔板I。见图3，信号发送模块9设置在机器人本体7上，负责发送信号，以便导航模块5确定机器人所处位置。导航模块5设置在底座3内，负责定位机器人本体7的空间位置，并向机器人本体7发送引导信息，使机器人本体7以最小可行路径达到充电底座3。信号接收模块10设置在机器人本体7上，负责接收导航信号，并解译为机器人相关动作的指令。控制模块11设置在机器人本体7上，负责根据动作指令信号，控制机器人的相关动作。见图1和图2，太阳能电池板2设置在充电平台的透明隔板I下，将太阳能转化为电能存储。透明隔板I设置在充电平台顶部，并能承受机器人的全部重量。参见图3、图4和图5，电感线圈II 12设置在机器人足部，机器人足部站立于底座3的透明隔板I上，电感线圈I 6设置在太阳能电池板2以下，与机器人足部的电感线圈II 12进行耦合，太阳能电池板2通过互感耦合对电池8充电。底座3采用平台设计，可使机器人无障碍移动到充电平台上。充电模块4设置在底座3内，负责控制太阳能电池板2为机器人本体7电池8进行充电。本技术的机器人自主无线充电系统，设计合理，结构简单且完全适用；机器人本体7与充电平台采用非接触式，具有较高的连接稳定性；采用太阳能供电，可在室外无电源场合使用，且节能环保；自主移动机器人至充电平台充电，无人值守时可实现自主充电，无需人工介入，提尚实用性。本技术所述的充电系统不仅应用到室内机器人，还适用于室外缺少电源的机器人充电场合。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本技术精神作举例说明。本技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本技术的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。【主权项】1.一种机器人无线自主充电系统，其特征在于:包括机器人本体上的充电相关模块和充电平台；充电相关模块包括机器人本体上的电池、信号发送模块、信号接收模块、控制模块和电感线圈II，充电平台包括底座和底座上安装的充电模块、电源模块、导航模块和电感线圈I ; 信号发送模块发送位置信息，导航模块接收该位置信息并确定机器人本体的空间位置，规划机器人本体回到充电平台的路径，向机器人本体发送导航指令；信号接收模块接收该导航指令，控制模块根据该导航指令驱动机器人本体产生相应动作，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人无线自主充电系统，其特征在于：包括机器人本体上的充电相关模块和充电平台；充电相关模块包括机器人本体上的电池、信号发送模块、信号接收模块、控制模块和电感线圈Ⅱ，充电平台包括底座和底座上安装的充电模块、电源模块、导航模块和电感线圈Ⅰ；信号发送模块发送位置信息，导航模块接收该位置信息并确定机器人本体的空间位置，规划机器人本体回到充电平台的路径，向机器人本体发送导航指令；信号接收模块接收该导航指令，控制模块根据该导航指令驱动机器人本体产生相应动作，使机器人本体以移动到充电平台；电感线圈Ⅰ和电感线圈Ⅱ耦合，电感线圈Ⅱ连接电池，充电模块控制电源模块经由电感线圈Ⅰ、电感线圈Ⅱ向电池充电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马雷，王志浩，
申请(专利权)人：青岛里奥机器人技术有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37