售卖机自动回充导航系统技术方案

本发明专利技术属于自动售卖机领域，具体涉及售卖机自动回充导航系统，包括自动售卖机，充电装置和上位机，导航装置用于为自动售卖机进行导航，第一无线收发单元用于与充电装置和/或上位机进行通信；充电模块用于锁紧自动售卖机并对其进行充电，第二无线收发单元用于与第一收发单元进行通信；所述上位机用于接收自动售卖机上传数据以及发送指令；以往自动售卖机只能在原地充电，该系统结构简单、易于实现，使得自动售卖机能够在电量不足情况下自动返回充电桩进行回充，自动售卖机在导航装置的精确导航下使得其运行到充电装置理想位置进行充电，自动售卖机、充电桩和上位机三者间可实时进行无线通信，提高充电可靠性及安全性。

【技术实现步骤摘要】
售卖机自动回充导航系统
本专利技术属于自动售卖机领域，具体涉及售卖机自动回充导航系统。
技术介绍
暂无售卖机自动返回指定地点进行充电的系统,技术上最接近的是扫地机器人和部分服务机器人的自动充电机构。上述自动充电机构均采用红外传感器或激光雷达进行扫描后返回充电桩进行充电，上述自动充电机构与充电桩之间并无实时通信，当有物体意外干扰自动售卖机时可能导致故障。传统自动回充机构只在固定点进行静止型售卖及充电，无法自动运行进行移动式售卖，更无法反馈运行过程中的实时数据，移动式自动售卖机适用于长距离、大范围售卖，当电量过低返回充电桩过程中，如果不与充电桩实时交互数据，易发生故障，因此，应对现有自动充电机构进行改进，以适应自动售卖机的自动回充系统的实现。
技术实现思路
为克服以上现有技术的不足，本专利技术公开了一种售卖机的自动回充导航系统。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：提供一种售卖机自动回充导航系统，包括自动售卖机，充电装置和上位机，所述自动售卖机设置有导航装置、第一无线收发单元，所述导航装置用于为自动售卖机进行导航，所述第一无线收发单元用于与充电装置和/或上位机进行实时通信；所述充电装置设置有充电模块以及第二无线收发单元，所述充电模块用于锁紧自动售卖机并对其进行充电，所述第二无线收发单元用于与第一无线收发单元和/或上位机进行实时通信；所述上位机用于发送指令以及接收上传数据；其中，检测到电量低于设定值时，所述自动售卖机会通过第一无线收发单元反馈信息至上位机；接收所述反馈信息后，上位机向充电装置发送自动售卖机开始回充的请求，接收所述回充请求应答，上位机指令自动售卖机导航至充电装置进行充电。进一步的，所述自动售卖机通过导航装置检测充电装置，所述导航装置为设置于自动售卖机前部的激光雷达，所述激光雷达用于检测充电装置并进行导航；所述自动售卖机通过激光雷达返回的数据换算出充电装置在激光雷达坐标系下的坐标和方向，通过坐标系转换，能够得到所述自动售卖机在充电装置坐标系下的坐标和方向。进一步的，所述激光雷达检测充电装置上设置的反光区域，将收到数据的反光率高于阈值的最短连续线段和充电装置实际长度进行比较，通过拟合上述特定线段的斜率换算出充电装置相对于激光雷达坐标系的位置，判断激光雷达是否检测到所述充电装置。进一步的，上传所述坐标和方向数据至上位机，由上位机规划出一条前往充电点的Dubins曲线；自动售卖机通过PID控制沿所述规划的Dubins曲线前往充电装置。进一步的，当导航装置未检测到充电装置，判断检测是否超过设定时间，若超过10s，则上报失败信息至上位机。进一步的，当导航装置未检测到充电装置，同时检测时间未超过10s，则继续进行检测。进一步的，所述充电装置前段还设置有目标区域，当自动售卖机位于所述目标区域之外，则通过自动售卖机当前坐标规划目标方向并进行PID运算后作为运动路径，所述自动售卖机会沿着所述运动路径运行至目标区域。进一步的，当自动售卖机位于所述目标区域之内，则通过设置于自动售卖机内部的里程计的坐标值规划运动路径，所述自动售卖机沿所述运动路径运行至目标区域。进一步的，所述里程计的坐标值为自动售卖机内设置的电机编码器位移信息以及陀螺仪测量角度信息。进一步的，当自动售卖机到达所述目标区域时，所述自动售卖机通过第一无线收发单元发送到达信息至充电装置。本专利技术具有以下有益效果：以往自动售卖机只能在原地充电，该系统结构简单、易于实现，使得自动售卖机能够在电量不足情况下自动返回充电桩进行回充，自动售卖机在导航装置的精确导航下使得其运行到充电装置理想位置进行充电；自动售卖机、充电桩和上位机三者间可实时进行无线通信，采用2.4G的无线模块，提高充电可靠性及安全性。附图说明图1为本专利技术售卖机自动回充导航系统的结构框图；图2为本专利技术售卖机自动回充导航系统的导航示意图；图3为本专利技术售卖机自动回充导航系统的工作流程示意图。具体实施方式为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：如图1所示，提供一种售卖机自动回充导航系统，包括自动售卖机，充电装置和上位机，所述自动售卖机设置有导航装置、第一无线收发单元，所述导航装置用于为自动售卖机进行导航，所述第一无线收发单元用于与充电装置和/或上位机进行实时通信；所述充电装置设置有充电模块以及第二无线收发单元，所述充电模块用于锁紧自动售卖机并对其进行充电，所述第二无线收发单元用于与第一无线收发单元和/或上位机进行实时通信；所述上位机用于发送指令以及接收上传数据；其中，检测到电量低于设定值时，所述自动售卖机会通过第一无线收发单元反馈信息至上位机；接收所述反馈信息后，上位机向充电装置发送自动售卖机开始回充的请求，接收所述回充请求应答，上位机指令自动售卖机导航至充电装置进行充电。更优选地，自动售卖机通过导航装置检测充电装置，所述导航装置为设置于自动售卖机前部的激光雷达，所述激光雷达用于检测充电装置并进行导航；所述自动售卖机通过激光雷达返回的数据换算出充电装置在激光雷达坐标系下的坐标和方向，通过坐标系转换，能够得到所述自动售卖机在充电装置坐标系下的坐标和方向。更优选地，所述激光雷达检测充电装置上设置的反光区域，激光雷达收到数据的反光率较强，通过余弦定理计算出此反光区域的面积，将此面积和实际面积作比较，并通过拟合上述特定线段的斜率换算出充电装置相对于激光雷达坐标系的位置，判断激光雷达是否检测到所述充电装置。更优选地，上传所述坐标和方向数据至上位机，由上位机规划出一条前往充电点的Dubins(航迹规划)曲线；自动售卖机通过PID控制沿所述规划的Dubins曲线前往充电装置。更优选地，当导航装置未检测到充电装置，判断检测是否超过设定时间，若超过10s，则上报失败信息至上位机。更优选地，当导航装置未检测到充电装置，同时检测时间未超过10s，则继续进行检测。如图2所示，本专利技术提供另一种技术方案是，充电装置前段还设置有目标区域，当自动售卖机位于所述目标区域之外，则通过自动售卖机当前坐标规划目标方向并进行PID运算后作为运动路径，所述自动售卖机会沿着所述运动路径运行至目标区域。更优选地，当自动售卖机位于所述目标区域之内，则通过设置于自动售卖机内部的里程计的坐标值规划运动路径，所述自动售卖机沿所述运动路径运行至目标区域。更优选地，所述里程计的坐标值为自动售卖机内设置的电机编码器位移信息以及陀螺仪测量角度信息。更优选地，当自动售卖机到达所述目标区域时，所述自动售卖机通过第一无线收发单元发送到达信息至充电装置。如图3所示，本专利技术售卖机的自动回充导航系统的具体工作流程如下：充电装置具体采用充电桩(也不限于充电桩，可以是其他可以与自动售卖机匹配的具有充电功能的设备)，自动售卖机经过长时间的售卖，自动售卖机电池的电量会低于设定值，影响自动售卖机的正常工作，自动售卖机的控制器收到上位机的自动回充指令或所述自动售卖机的电源管理模块判断其电压低于设定值(5％)，上传数据给上位机，由上位机下达回充请求给充电桩，判断充电桩是否应答该充电请求，充电桩为设置于商家店铺或固定地点，如果充电桩未进行应答回复，则上报失败信息至上位机；若充电桩进行应答，则自动售卖机开始返回充电区域。一种方案是自动售卖机使用其前部设置的激光雷达来检测充电桩位置，具体方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.售卖机自动回充导航系统，其特征在于，包括自动售卖机，充电装置和上位机，所述自动售卖机设置有导航装置、第一无线收发单元，所述导航装置用于为自动售卖机进行导航，所述第一无线收发单元用于与充电装置和/或上位机进行实时通信；所述充电装置设置有充电模块以及第二无线收发单元，所述充电模块用于锁紧自动售卖机并对其进行充电，所述第二无线收发单元用于与第一无线收发单元和/或上位机进行实时通信；所述上位机用于发送指令以及接收上传数据；其中，检测到电量低于设定值时，所述自动售卖机会通过第一无线收发单元反馈信息至上位机；接收所述反馈信息后，上位机向充电装置发送自动售卖机开始回充的请求，接收所述回充请求应答，上位机指令自动售卖机导航至充电装置进行充电。

【技术特征摘要】
1.售卖机自动回充导航系统，其特征在于，包括自动售卖机，充电装置和上位机，所述自动售卖机设置有导航装置、第一无线收发单元，所述导航装置用于为自动售卖机进行导航，所述第一无线收发单元用于与充电装置和/或上位机进行实时通信；所述充电装置设置有充电模块以及第二无线收发单元，所述充电模块用于锁紧自动售卖机并对其进行充电，所述第二无线收发单元用于与第一无线收发单元和/或上位机进行实时通信；所述上位机用于发送指令以及接收上传数据；其中，检测到电量低于设定值时，所述自动售卖机会通过第一无线收发单元反馈信息至上位机；接收所述反馈信息后，上位机向充电装置发送自动售卖机开始回充的请求，接收所述回充请求应答，上位机指令自动售卖机导航至充电装置进行充电。2.如权利要求1所述的售卖机自动回充导航系统，其特征在于，所述自动售卖机通过导航装置检测充电装置，所述导航装置为设置于自动售卖机前部的激光雷达，所述激光雷达用于检测充电装置并进行导航；所述自动售卖机通过激光雷达返回的数据换算出充电装置在激光雷达坐标系下的坐标和方向，通过坐标系转换，能够得到所述自动售卖机在充电装置坐标系下的坐标和方向。3.如权利要求2所述的售卖机自动回充导航系统，其特征在于，所述激光雷达检测充电装置上设置的反光区域，将收到数据的反光率高于阈值的最短连续线段和充电装置实际长度进行比较，通过拟合上述特定线段的斜率换算出充电装置相对于激光雷达坐标系的位置，判断激光雷达是否检...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄山，曾奇，黄发展，
申请(专利权)人：成都越凡创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51