一种机器人的充电座和自动充电系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种机器人的充电座，包括壳体和安装在壳体的控制器以及信号接收单元、无线信号发射器和充电端子；信号接收单元至少包括左、右信号接收单元，左、右信号接收单元的信号接收角度范围分别在壳体前方区域定义出左、中、右三个区域；左、右区域用于引导机器人趋向中区域，中区域用于引导机器人与充电座对接；无线信号发射器用于响应于信号接收单元接各自收到信号的情况而给机器人发送相应的反馈信号；充电端子用于给机器人充电。本实用新型专利技术还提供机器人的自动充电系统。本实用新型专利技术避免了现有技术中需要红外发射管保持较大的发射功率而增加了耗能和降低了红外发射管的使用寿命的问题，且能达到有效引导机器人自动充电的效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自走式电器设备的自动充电技术，尤其涉及一种机器人的充电座和自动充电系统。
技术介绍
目前的自走式机器人使用电池供电，当其电量不足时，可以自动回到充电座进行充电。专利号为US8749196B2的美国专利公开了一种充电座和自动充电系统，该专利主要是通过充电座上的左右两个红外发射管发射红外信号，形成左右两个红外信号覆盖区和中间的左右信号重叠区，机器人通过左右两个信号的引导而找到中间的左右信号重叠区，并根据左右信号重叠区的引导从而与充电座对接，这样的方式可以有效解决机器人的自动充电的问题，但是需要充电座上的红外发射管持续发射红外信号。为了让红外发射管发射的红外信号能够覆盖到整个工作空间以便于机器人寻找，需要红外发射管保持较大的发射功率，因而增加了耗能和降低了红外发射管的使用寿命。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供一种与现有技术截然不同的技术方案，该方案不需要在充电座上设置持续发射信号的红外发射管，并且能达到与现有技术相同的技术效果。本技术是这样实现的: 一种机器人的充电座，包括壳体，所述壳体定义出所述充电座的外形和其他部件的安装空间；其特征在于：还包括安装在所述壳体的控制器和与所述控制器电连接的信号接收单元、无线信号发射器和充电端子：所述控制器用于协调和控制与之电连接的各部件；所述信号接收单元至少有两个，分别定义为左、右信号接收单元，所述左、右信号接收单元分别在所述壳体前方的左右侧具有各自对应的信号接收角度范围，并在所述壳体前方区域定义出左、中、右三个区域，所述中区域小于所述左、右区域；所述左、右区域用于引导机器人趋向所述中区域，所述中区域用于引导机器人对正所述充电座从而趋向所述充电座并与所述充电座对接，所述左区域和右区域至少部分由所述左、右信号接收单元的信号接收角度范围定义；所述无线信号发射器用于响应各所述信号接收单元各自收到信号的情况而给机器人发送相应的反馈信号； 所述充电端子用于与机器人对应的充电端子对接从而给机器人充电。在一种实施例中，所述中区域由所述左、右信号接收单元的接收角度范围之间的重叠区域定义。在一种实施例中，所述左区域和右区域相互分离，所述中区域位于所述左、右区域之间。在一种实施例中，所述充电座还还包括设于所述左、右信号接收单元中间的中信号接收单元；所述左区域和右区域相互分离，所述中区域位于所述左、右区域之间，所述中信号接收单元的信号接收角度范围至少部分位于所述中区域。进一步地，所述信号接收单元为红外信号接收单元或超声波信号接收单元。所述无线信号发射器为2.4G无线信号发射模块。具体地，所述充电座底部设有两个伸向所述充电座前方的臂，所述充电端子为设于所述臂尾部上端的金属凸起。进一步地，所述左信号接收单元的接收角度范围至少覆盖所述壳体前方左侧最左边的范围；所述右信号接收单元的接收角度范围可覆盖所述壳体前方右侧最左边的范围；所述中信号接收单元的接收角度可覆盖所述壳体正前方1~30°的区域。本技术还提供一种机器人的自动充电系统，包括上文所述的充电座，和与所述充电座分离的机器人，所述机器人设有信号发射装置和无线信号接收装置，所述信号发射装置包括设于所述机器人前端中间位置并用于沿所述机器人正前方发射信号的第一发射器和设于所述机器人顶部的用于发射全向信号的第二发射器，所述信号发射装置用于给所述充电座的信号接收单元发射信号，所述无线信号接收装置用于接收所述充电座上的无线信号发射器发送的反馈信号，所述机器人根据所述反馈信号而判断所述机器人位于所述充电座前方的哪个区域，并做出相应的动作：若所述充电座仅有左信号接收单元接收到所述第一发射器发射的信号，则所述机器人向左前方转向移动从而靠近所述中区域；若所述充电座仅有右信号接收单元接收到所述第一发射器发射的信号，则所述机器人向右前方转向移动从而靠近所述中区域；若所述机器人位于中区域，则所述机器人保持当前方向趋向前方移动从而靠近所述充电座，并最终与所述充电座对接。在一种实施例中，所述第一发射器和第二发射器为发射的信号互不相同的红外信号发射器。本技术提供的机器人的充电座和自动充电系统，提供了一种与现有技术不同的技术方案，由于不需要在充电座上设置持续发射信号的红外发射管，而机器人上的信号发射装置只有在寻找充电座的时候才发射信号，因此避免了现有技术中需要红外发射管保持较大的发射功率持续发射信号而增加了耗能和降低红外发射管的使用寿命的问题，且能达到有效引导机器人自动充电的效果。附图说明图1所示为本技术实施例提供的一种机器人的充电座的立体示意图；图2所示为图1所示的充电座的俯视平面示意图；图3所示为图1所示的充电座的控制器与各部件的电路连接框图；图4至图11所示为图1所示的充电座与机器人组成自动充电系统的示意图；图12所示为图1所示的充电座的工作流程示意图；图13所示为在自动充电系统中机器人发射的信号经反射后被充电座接收的示意图；图14所示为在另一实施例中充电座与机器人组成自动充电系统的示意图；图15所示为另一实施例提供的充电座的俯视图平面示意图；图16所示为图14所示的充电座的控制器与各部件的电路连接框图；图17所示为图15所示的充电座的工作流程示意图。具体实施方式为了使得本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本技术做进一步详细说明。实施例一：参考图1至图3，充电座100包括壳体120，所述壳体120定义出所述充电座100的外形和其他部件的安装空间；充电座100还包括安装在所述壳体120的控制器140（图3所示）和与控制器140电连接的两个信号接收单元160和180（图2所示）、无线信号发射器130（图3所示）和充电端子150。控制器140用于协调和控制与之电连接的各个部件。两个信号接收单元160、180分别定义为左信号接收单元160和右信号接收单元180。如图1和图2所示，以充电座100的充电端子150所在的一侧为前侧作为参照，左信号接收单元160安装在充电座100的左侧；右信号接收单元180安装在充电座100的右侧（由于图2为充电座100的俯视平面示意图，因此图2所示的充电座100的左右侧与读者的左右侧方向相反）。本实施例中信号接收单元160、180为红外信号接收单元，充电座上于所述左、右信号接收单元160、180的前端设有一透光面板101；来自充电座100前方的入射信号可经透光面板101被左、右信号接收单元接收。左、右信号接收单元160，180分别在壳体120前方的左右侧具有各自对应的信号接收角度范围。信号接收单元的信号接收角度越大则越便于接收到机器人发射的信号，也越便于机器人快速找到充电座，因此在本实施例中左信号接收单元的信号接收角度范围可覆盖充电座100前方左侧的整个区域（至少覆盖壳体前方左侧最左边的范围），右信号接收单元的信号接收角度范围可覆盖充电座100前方右侧的整个区域（至少覆盖壳体前方右侧最右边的范围）。可通过在信号接收单元前端设置挡板或光学透镜来限定信号接收单元的信号接收角度和方向。左、右信号接收单元160、180的接收角度范围在壳体120前端区域定义出左、中、右三个区域，所述左、右区域用于引导机器人趋向所述中区域，所述中区域用于引导机器人对正充电座本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人的充电座，包括壳体，所述壳体定义出所述充电座的外形和其他部件的安装空间；其特征在于：还包括安装在所述壳体的控制器和与所述控制器电连接的信号接收单元、无线信号发射器和充电端子：所述控制器用于协调和控制与之电连接的各部件；所述信号接收单元至少有两个，分别定义为左、右信号接收单元，所述左、右信号接收单元分别在所述壳体前方的左右侧具有各自对应的信号接收角度范围，并在所述壳体前方区域定义出左、中、右三个区域，所述中区域小于所述左、右区域；所述左、右区域用于引导机器人趋向所述中区域，所述中区域用于引导机器人对正所述充电座从而趋向所述充电座并与所述充电座对接，所述左区域和右区域至少部分由所述左、右信号接收单元的信号接收角度范围定义；所述无线信号发射器用于响应各所述信号接收单元各自收到信号的情况而给机器人发送相应的反馈信号；所述充电端子用于与机器人对应的充电端子对接从而给机器人充电。

【技术特征摘要】
1.一种机器人的充电座，包括壳体，所述壳体定义出所述充电座的外形和其他部件的安装空间；其特征在于：还包括安装在所述壳体的控制器和与所述控制器电连接的信号接收单元、无线信号发射器和充电端子：所述控制器用于协调和控制与之电连接的各部件；所述信号接收单元至少有两个，分别定义为左、右信号接收单元，所述左、右信号接收单元分别在所述壳体前方的左右侧具有各自对应的信号接收角度范围，并在所述壳体前方区域定义出左、中、右三个区域，所述中区域小于所述左、右区域；所述左、右区域用于引导机器人趋向所述中区域，所述中区域用于引导机器人对正所述充电座从而趋向所述充电座并与所述充电座对接，所述左区域和右区域至少部分由所述左、右信号接收单元的信号接收角度范围定义；所述无线信号发射器用于响应各所述信号接收单元各自收到信号的情况而给机器人发送相应的反馈信号；所述充电端子用于与机器人对应的充电端子对接从而给机器人充电。2.根据权利要求1所述的充电座，其特征在于：所述中区域由所述左、右信号接收单元的接收角度范围之间的重叠区域定义。3.根据权利要求1所述的充电座，其特征在于：所述左区域和右区域相互分离，所述中区域位于所述左、右区域之间。4.根据权利要求1所述的充电座，其特征在于：还包括设于所述左、右信号接收单元中间的中信号接收单元；所述左区域和右区域相互分离，所述中区域位于所述左、右区域之间，所述中信号接收单元的信号接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶海勇，肖双良，胡忠伟，南帅帅，刘月安，
申请(专利权)人：台州市霸业智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33