一种服务机器人及其充电方法技术

本发明专利技术公开了一种服务机器人及其充电方法，服务机器人，包括：本体，设置在本体内的微处理器，安装在本体上的可伸缩的机械臂；机械臂包括若干段首尾相接的折臂，位于机械臂的根部的折臂通过第一驱动机构与本体可转动连接，位于机械臂的头部的折臂的一端设置有充电插头；每两段折臂之间通过第二驱动机构连接，微处理器确定当前环境中充电桩的位置，控制服务机器人移动到充电停靠位置，在充电停靠位置控制机械臂相对本体转动使机械臂上的充电插头与充电桩电连接并充电。本发明专利技术实施例还提供了该服务机器人的充电方法，可以实现机器人充电时避开充电桩前的障碍物，提高了充电的灵活性，满足了用户需求。

Service robot and charging method thereof

The invention discloses a service robot and charging method, service robot, which comprises a main body, is arranged in the main body of the microprocessor, retractable arm mounted on the body; the mechanical arm includes folding arm segments end-to-end, located in the mechanical arm root folding arm by a first driving mechanism and the body can rotate connect one end is bent arms on the arm of the head is provided with a charging plug; between each two sections through the second folding arm is connected with a driving mechanism, the microprocessor determines charging position of the current environment, control of service robot move to the stop position in the charging, charging stop position control mechanical arm rotates relative to the body so that the charging plug on a mechanical arm the electrical connection and charging and charging pile. The embodiment of the invention also provides the charging method of the service robot, which can realize the obstacle that the robot charges before the charging pile, improves the flexibility of the charging, and meets the needs of the users.

【技术实现步骤摘要】
一种服务机器人及其充电方法
本专利技术涉及服务机器人
，具体涉及一种服务机器人及其充电方法。
技术介绍
随着社会经济的发展，室内服务机器人是越来越多的家居老人和小孩家居和陪护的首选。目前带有充电功能的机器人充电灵活性较低，例如，易被室内障碍物阻挡，需要用户手动将机器人和充电桩进行连接以完成充电，用户体验不佳。
技术实现思路
本专利技术提供了一种服务机器人及其充电方法，以解决或部分解决现有服务机器人易被障碍物阻挡无法顺利充电，需要用户手动操作导致的用户体验不佳的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种服务机器人，包括：本体，设置在本体内的微处理器，安装在本体上的可伸缩的机械臂；机械臂包括若干段首尾相接的折臂，位于机械臂的根部的折臂通过第一驱动机构与本体可转动连接，位于机械臂的头部的折臂的一端设置有充电插头；每两段折臂之间通过第二驱动机构连接，微处理器，确定当前环境中充电桩的位置，得到充电桩的位置坐标，根据充电桩的位置坐标，控制服务机器人移动到与位置坐标相距第一距离的充电停靠位置，在充电停靠位置，控制机械臂相对本体转动，以及控制机械臂上的一折臂运动，使一折臂相对机械臂上的另一折臂沿机械臂的长度方向运动，从机械臂上伸出，当设有充电插头的一折臂上的充电插头与充电桩电连接并对服务器机器人进行充电时，控制机械臂上的折臂停止运动。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种服务机器人的充电方法，包括：确定当前环境中充电桩的位置，得到充电桩的位置坐标；根据充电桩的位置坐标，控制服务机器人移动到与位置坐标相距第一距离的充电停靠位置；在充电停靠位置，控制服务机器人本体上安装的可伸缩的机械臂相对本体转动，以及控制机械臂上的一折臂运动，使一折臂相对机械臂上的另一折臂沿机械臂的长度方向运动，从机械臂上伸出，当设有充电插头的一折臂上的充电插头与充电桩电连接并对服务器机器人进行充电时，控制机械臂上的折臂停止运动；其中，位于机械臂的根部的折臂通过第一驱动机构与本体可转动连接，位于机械臂的头部的折臂的一端设置有充电插头，每两段折臂之间通过第二驱动机构连接。本专利技术的有益效果是：本专利技术的服务机器人及其充电方法，通过安装在本体上的可伸缩的机械臂；在服务机器人到达充电停靠位置后，服务机器人上的机械臂相对本体转动并且机械臂上的一折臂能运动，该折臂相对机械臂上的另一折臂沿机械臂的长度方向运动从机械臂上伸出，由于具备自由转动和伸展的机械臂，不受充电桩的位置、高度的影响，充电更加灵活便利；当设有充电插头的一折臂伸出到充电插头与充电桩电连接并对服务器机器人进行充电时停止运动，保持充电的稳定性。如此，方便了服务机器人充电时避开障碍物，不需要用户手动操作，灵活性好，结构简单，成本低廉，满足了用户的需求，改善了用户体验。附图说明图1是本专利技术一个实施例的服务机器人的结构示意图；图2是本专利技术一个实施例的机械臂的结构示意图；图3是本专利技术一个实施例的折臂连接前的结构示意图；图4是本专利技术一个实施例的折臂连接后的结构示意图；图5是本专利技术一个实施例的服务机器人的一种充电状态的结构示意图；图6是本专利技术一个实施例的服务机器人的另一种充电状态的结构示意图；图7是本专利技术一个实施例的服务机器人的充电方法的流程示意图。具体实施方式本专利技术的设计构思在于：针对现有技术中，服务机器人在电量不足需要充电时，充电灵活性较差，往往借助用户的帮助才能顺利完成充电的问题，对此，本专利技术实施例提出一种服务机器人及其充电方法，该服务机器人本体上安装有可收放及伸缩的带有充电插头的机械臂，机械臂可根据服务机器人及充电桩的定位信息，自主延伸，绕过服务机器人和充电桩之间的障碍物，与充电桩接触，实现充电功能，提高了充电时的灵活性和用户满意度。图1是本专利技术一个实施例的服务机器人的结构示意图，参见图1，该服务机器人包括：本体1，设置在本体1内的微处理器，安装在本体1上的可伸缩的机械臂10；机械臂10包括若干段首尾相接的折臂，位于机械臂10的根部的折臂通过第一驱动机构与本体1可转动连接，位于机械臂10的头部的折臂的一端设置有充电插头；每两段折臂之间通过第二驱动机构连接，微处理器，确定当前环境中充电桩的位置，得到充电桩的位置坐标，根据充电桩的位置坐标，控制服务机器人移动到与位置坐标相距第一距离的充电停靠位置，在充电停靠位置，控制机械臂10相对本体转动，以及控制机械臂10上的一折臂运动，使一折臂相对机械臂10上的另一折臂沿机械臂10的长度方向运动，从机械臂10上伸出，当设有充电插头的一折臂上的充电插头与充电桩电连接并对服务器机器人进行充电时，控制机械臂10上的折臂停止运动。由图1所示可知，本实施例的服务机器人当需要连接充电桩进行充电时，通过控制本体上的机械臂运动，机械臂上的一折臂相对机械臂上的另一折臂沿机械臂的长度方向运动，从机械臂上伸出，并将设有充电插头的一折臂上的充电插头与充电桩电连接来实现充电。由此解决了充电过程中服务机器人和充电桩之间存在障碍物导致服务机器人无法顺利充电的问题，提高了充电的灵活性和服务机器人的市场竞争力。另外，一个实施例中，当充电结束时，微处理器根据接收到的充电结束指令，在充电停靠位置控制第二驱动机构运动，带动机械臂上的一折臂相对机械臂上的另一折臂沿机械臂的长度方向运动，回收到机械臂上；以及控制第一驱动机构运动，带动机械臂相对本体转动，收放到本体上的预设位置；控制第一驱动机构运动，带动机械臂相对本体转动，收放到本体上的预设位置包括：当与位于机械臂的根部的折臂连接的一折臂回收到位于机械臂的根部的折臂上时，控制第二驱动机构停止运动，并控制第一驱动结构运动，带动位于机械臂的根部的折臂相对本体转动，收放到本体上的预设位置。这里的第一驱动机构和第二驱动机构包括电机。以下结合图2至图6对本专利技术实施例的服务机器人的结构进行重点说明。本实施例的应用场景为服务机器人充电，需要说明的是，本实施例的服务机器人一般为室内机器人，这种室内机器人具有自主充电的功能，也就是说，当室内机器人判断出需要充电时能够自动寻找可用的充电桩并完成充电，不需要用户来操作。为了实现充电功能，服务机器人可以构建实时室内地图并识别出室内充电桩和充电桩障碍物的空间形状和位置，然后根据充电桩和充电桩障碍物的空间形状和位置，以及服务机器人自带的可收放伸缩、可弯曲的机械臂，计算出可行的充电停靠位置和机械臂连接充电桩的活动轨迹，服务机器人按照运动路线，行驶到达可行的充电停靠位置处，接着，服务机器人按照预设的活动轨迹进行伸缩和弯曲机械臂，直到机械臂的前端的充电插头连接到充电桩进行充电。从结构方面而言，本实施例的服务机器人的特点是具有可收放及伸缩的机械臂，机械臂包括若干段首尾相接的折臂，在位于机械臂头部的折臂上设有充电插口以与充电桩连接。一个实施例中，参见图2，机械臂10包括三段首尾相接的折臂，分别为：位于机械臂10的根部的第三折臂103，位于机械臂10的头部的第一折臂101，以及位于第一折臂101和第三折臂103之间、与第三折臂103和第一折臂101连接的第二折臂102；第三折臂103的一端通过第一驱动机构(例如电机)与本体1可转动连接，第三折臂103的另一端通过第二驱动机构中的第二电机与第二折臂102的一端连接，第二折臂102的另一端通过第二驱动机构中的第一电机与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种服务机器人，其特征在于，包括：本体，设置在所述本体内的微处理器，安装在所述本体上的可伸缩的机械臂；所述机械臂包括若干段首尾相接的折臂，位于所述机械臂的根部的折臂通过第一驱动机构与所述本体可转动连接，位于所述机械臂的头部的折臂的一端设置有充电插头；每两段折臂之间通过第二驱动机构连接，所述微处理器，确定当前环境中充电桩的位置，得到充电桩的位置坐标，根据所述充电桩的位置坐标，控制服务机器人移动到与所述位置坐标相距第一距离的充电停靠位置，在所述充电停靠位置，控制所述机械臂相对本体转动，以及控制所述机械臂上的一折臂运动，使所述一折臂相对所述机械臂上的另一折臂沿所述机械臂的长度方向运动，从所述机械臂上伸出，当设有充电插头的一折臂上的充电插头与所述充电桩电连接并对所述服务器机器人进行充电时，控制所述机械臂上的折臂停止运动。

【技术特征摘要】
1.一种服务机器人，其特征在于，包括：本体，设置在所述本体内的微处理器，安装在所述本体上的可伸缩的机械臂；所述机械臂包括若干段首尾相接的折臂，位于所述机械臂的根部的折臂通过第一驱动机构与所述本体可转动连接，位于所述机械臂的头部的折臂的一端设置有充电插头；每两段折臂之间通过第二驱动机构连接，所述微处理器，确定当前环境中充电桩的位置，得到充电桩的位置坐标，根据所述充电桩的位置坐标，控制服务机器人移动到与所述位置坐标相距第一距离的充电停靠位置，在所述充电停靠位置，控制所述机械臂相对本体转动，以及控制所述机械臂上的一折臂运动，使所述一折臂相对所述机械臂上的另一折臂沿所述机械臂的长度方向运动，从所述机械臂上伸出，当设有充电插头的一折臂上的充电插头与所述充电桩电连接并对所述服务器机器人进行充电时，控制所述机械臂上的折臂停止运动。2.根据权利要求1所述的服务机器人，其特征在于，所述微处理器，根据接收到的充电结束指令，在所述充电停靠位置，控制所述第二驱动机构运动，带动所述机械臂上的一折臂相对机械臂上的另一折臂沿所述机械臂的长度方向运动，回收到所述机械臂上；以及控制所述第一驱动机构运动，带动所述机械臂相对本体转动，收放到所述本体上的预设位置；所述控制第一驱动机构运动，带动所述机械臂相对本体转动，收放到所述本体上的预设位置包括：当与位于所述机械臂的根部的折臂连接的一折臂回收到位于所述机械臂的根部的折臂上时，控制所述第二驱动机构停止运动，并控制所述第一驱动结构运动，带动位于所述机械臂的根部的折臂相对本体转动，收放到所述本体上的预设位置。3.根据权利要求1或2所述的服务机器人，其特征在于，所述机械臂包括三段首尾相接的折臂，分别为：位于所述机械臂的根部的第三折臂，位于所述机械臂的头部的第一折臂，以及位于所述第一折臂和第三折臂之间、与所述第三折臂和所述第一折臂连接的第二折臂；所述第三折臂的一端通过第一驱动机构与所述本体可转动连接，所述第三折臂的另一端通过所述第二驱动机构中的第二电机与所述第二折臂的一端连接，所述第二折臂的另一端通过所述第二驱动机构中的第一电机与所述第一折臂的一端连接，所述第一折臂的另一端设置所述充电插头。4.根据权利要求3所述的服务机器人，其特征在于，所述第三折臂和所述第二折臂上均开有卡槽，所述第一折臂为圆杆，所述第三折臂上的卡槽的宽度大于所述第二折臂的宽度，第二折臂上的卡槽的宽度大于所述第一折臂的直径。5.根据权利要求4所述的服务机器人，其特征在于，所述第二折臂的另一端设置有第二安装孔，所述第二安装孔内安装有轴承，所述第一折臂的一端开有第一安装孔，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗志平，陈川，袁顺，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37