【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能机器人领域，具体涉及一种机器人充电系统及控制方法。
技术介绍
1、在集群机器人或者多机器人应用场景中，一般机器人具有轻便机动的特性，不会携带更大容量电池，故而不能长时间续航工作；因此高效率的机器人充电系统是机器人大规模应用的基础保障。
2、目前机器人充电相关技术主要是针对单一机器人进行的，对于多机器人充电控制，分配的相关技术研究及应用较少。更换电池即换电作为一种新兴高效的方式已在新能源汽车领域逐步应用，其高效快速的特点同样适用于多机器人换电领域。但是目前在多机器人领域缺少换电、充电的设备。
技术实现思路
1、本专利技术为了克服以上技术的不足，提供了一种通过优化分配算法高效分配充换电位置，从而使机器人电池在系统允许的最高功率下进行充电，缩短充电时间的机器人充电系统及控制方法。
2、本专利技术克服其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种机器人充电系统，包括：
4、若干充电变换器，分别连接于电源；
5、每个充电变换器连接n个充电位及m个换电位，机器人通过充电位充电或通过换电位换电；
6、控制器，连接于各个充电变换器，用于对充电位和换电位进行管理；
7、通信模块，与控制器相连，用于对各个处于充电或换电的机器人进行信息数据交互。
8、进一步的，还包括保护装置，各个充电变化器通过保护装置连接于电源，保护装置进行过压保护、过流保护、短路保护、过温保护。
9、优选的，n与m
10、一种机器人充电系统的控制方法：
11、s01.判定机器人是否为待换电状态，如果是则该机器人为待换电机器人，执行步骤s02，如果否，则该机器人为待充电机器人，执行步骤s03；
12、s02.将待换电机器人进行编码后执行步骤s04；
13、s03.将待充电机器人进行编码后执行步骤s05；
14、s04.将待换电机器人的剩余电量从小到大排序后执行步骤s06；
15、s05.将待充电机器人的剩余电量从小到大排序后执行步骤s06；
16、s06.从各个无故障的d个充电变换器中找到当前功率最小的充电变换器；
17、s07.按步骤s04的排序查询当前功率最小的充电变换器所连接的第x个换电位状态是否为满电，如果是则执行步骤s09，否则查询下一个换电位状态是否为满电，x∈{1,...,y}，y为当前功率最小的充电变换器所连接的无故障的换电位的数量；
18、s08.按步骤s05的排序查询当前功率最小的充电变换器所连接的第p个充电位状态是否为空闲状态，如果是则执行步骤s10，否则查询下一个充电位状态是否为空闲状态，p∈{1,...,q}，q为当前功率最小的充电变换器所连接的无故障的充电位的数量；
19、s09.将第x个换电位的编码通过通信模块发送到待换电机器人后执行步骤s11；
20、s10.将第p个充电位的编码通过通信模块发送到待充电机器人后执行步骤s12；
21、s11.待换电机器人导航到相应的第x个换电位进行换电，换电完成后对更换的电池进行充电；
22、s12.待充电机器人导航到相应的第p个充电位进行充电。
23、将具有充换电功能的充电系统应用于集群机器人领域，通过优化分配算法高效分配充换电位置，从而使机器人电池在系统允许的最高功率下进行充电，缩短充电时间。
24、进一步的，步骤s02中将将待换电机器人编码为h1,...,hi,...,hm，其中hi为第i个待换电机器人，i∈{1,...,m}，m为待换电机器人数量。
25、进一步的，步骤s03中将将待充电机器人编码为c1,...,ci,...,cn，其中ci为第i个待充电机器人，i∈{1,...,n}，n为待充电机器人数量。
26、进一步的，步骤s09中通过公式计算第x个换电位所在充电变换器的当前功率pc′，式中pcon为机器人电池初始阶段高倍率充电功率pcon，为上一时刻的第x个换电位的所在充电变化器的功率。
27、进一步的，步骤s10中通过公式计算第p个充电位的所在充电变化器的当前功率pc″，式中pcon为机器人电池初始阶段高倍率充电功率pcon，为上一时刻的第p个充电位的所在充电变化器的功率。
28、进一步的，步骤s11中通过公式计算第x个换电位所在的充电变换器的功率pc″′，ps_x为当前换电位充电功率，为上一时刻的第x个换电位的功率。
29、进一步的，步骤s12中通过公式计算第p个充电位所在的充电变换器的功率pc″″，式中pr_x为当前充电位充电功率，为上一时刻的第p个充电位的功率。
30、本专利技术的有益效果是：针对集群机器人长续航或快速充换电的应用场景，设计了一种具有多个链式充电系统，具有多个充电变换器及多个充电位和换电位，并可运行高效的充换电位分配方法，使各机器人电池在系统允许的最高功率下进行充电，缩短充电时间。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种机器人充电系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的机器人充电系统，其特征在于：还包括保护装置，各个充电变化器通过保护装置连接于电源，保护装置进行过压保护、过流保护、短路保护、过温保护。
3.根据权利要求1所述的机器人充电系统，其特征在于：N与M均为大于等于2的正整数。
4.一种权利要求1至3中任意一项机器人充电系统的控制方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的机器人充电系统的控制方法，其特征在于：步骤S02中将将待换电机器人编码为h1,...,hi,...,hm，其中hi为第i个待换电机器人，i∈{1,...,m}，m为待换电机器人数量。
6.根据权利要求4所述的机器人充电系统的控制方法，其特征在于：步骤S03中将将待充电机器人编码为c1,...,ci,...,cn，其中ci为第i个待充电机器人，i∈{1,...,n}，n为待充电机器人数量。
7.根据权利要求4所述的机器人充电系统的控制方法，其特征在于：步骤S09中通过公式计算第x个换电位所在充电变换器的当前功率Pc′，式中Pcon为机
8.根据权利要求4所述的机器人充电系统的控制方法，其特征在于：步骤S10中通过公式计算第p个充电位的所在充电变化器的当前功率Pc″，式中Pcon为机器人电池初始阶段高倍率充电功率Pcon，为上一时刻的第p个充电位的所在充电变化器的功率。
9.根据权利要求7所述的机器人充电系统的控制方法，其特征在于：步骤S11中通过公式计算第x个换电位所在的充电变换器的功率Pc″′，Ps_x为当前换电位充电功率，为上一时刻的第x个换电位的功率。
10.根据权利要求8所述的机器人充电系统的控制方法，其特征在于：步骤S12中通过公式计算第p个充电位所在的充电变换器的功率Pc″″，式中Pr_x为当前充电位充电功率，为上一时刻的第p个充电位的功率。
...【技术特征摘要】
1.一种机器人充电系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的机器人充电系统，其特征在于：还包括保护装置，各个充电变化器通过保护装置连接于电源，保护装置进行过压保护、过流保护、短路保护、过温保护。
3.根据权利要求1所述的机器人充电系统，其特征在于：n与m均为大于等于2的正整数。
4.一种权利要求1至3中任意一项机器人充电系统的控制方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的机器人充电系统的控制方法，其特征在于：步骤s02中将将待换电机器人编码为h1,...,hi,...,hm，其中hi为第i个待换电机器人，i∈{1,...,m}，m为待换电机器人数量。
6.根据权利要求4所述的机器人充电系统的控制方法，其特征在于：步骤s03中将将待充电机器人编码为c1,...,ci,...,cn，其中ci为第i个待充电机器人，i∈{1,...,n}，n为待充电机器人数量。
7.根据权利要求4所述的机器...
【专利技术属性】
技术研发人员：国玉刚，
申请(专利权)人：山东新一代信息产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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