本發(fā)明涉及機器人技術領域，涉及一種移動機器人全向充電座及其自主充電方法。

背景技術：

目前，很多服務機器人越來越多的走入普通人家庭生活中，結合智能家居產品，使得人們的生活得到了極大的方便。但是由于現在電池技術瓶頸，服務機器人普遍運行時間較短，此時就需要機器人檢測到電量低時能自動找到充電座進行充電。但是目前市場上的大多數自主充電座及移動機器人需要通過紅外傳感器精準定位，然后使移動機器人精確的移動到充電座上的金屬電極片上。此種方式需要多次調解移動機器人方向方能準確對接，技術復雜，抗干擾性弱且安全性低。

分析上述提及的現有技術存在以下不足，即本發(fā)明所要解決的技術問題：

1、現在電池技術瓶頸，服務機器人普遍運行時間較短，此時就需要機器人檢測到電量低時能自動找到充電座進行充電；

2、現在自主充電座及移動機器人需要通過紅外傳感器精準定位，然后使移動機器人精確的移動到充電座上的金屬電極片上。此種方式需要多次調解移動機器人方向方能準確對接，技術復雜，抗干擾性弱且安全性低。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是克服現存技術中的不足，涉及一種移動機器人全向充電座及其自主充電方法，且基座高度可調解（以與移動機器人微動開關插頭高度吻合），有較好通用性和較高的安全性。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一套全向充電座和移動機器人上的微動開關插頭，其特征在于：所述全向充電座為兩個平行圓形電極和中間連接桿組成的工字型充電座，其中中間連接桿周圍布置一圈紅外發(fā)射管，且兩個圓形電極之間的距離是固定的，但是整個工字型充電座可以調節(jié)與底部支架的高度，以適應不同移動機器人底盤的高度。

所述移動機器人上的微動開關插頭包含兩個微動開關和3個紅外接收管。兩個微動開關觸頭分別位于移動機器人底座上下面，當與全向充電座接觸時兩個微動開關同時動作。3個紅外接收管成特定角度排開，且3個紅外接收管中間都有擋板，其中中間紅外接收管與移動機器人行動方向平行，且處于微動接觸開關插頭正中央。

所述微動接觸開關的觸頭即為檢測微動動作也為移動機器人授電的電極。

本發(fā)明提供的機器人全向充電座及其自主充電方法，利用充電座上的紅外發(fā)射管，在充電座周圍360度范圍內產生紅外信號，機器人本體上的微動接觸開關充電插頭上的3個紅外接收管中邊上的兩個接收管接收紅外信號來判斷充電座在移動機器人移動方向的左邊還是右邊，原地旋轉機器人底盤使3個紅外接收管都能接收到紅外信號，當3個紅外接收管都能接收到紅外信號時就可判斷現在機器人移動方向正朝全向充電座方向移動。當機器人本體上的微動接觸開關插頭接收到上下兩個微動開關動作的時候即可判斷充電座和移動節(jié)氣人授電插頭完全貼合，即可開啟充電。此種方法對接簡單，可由任意方向對接。且當判斷對接完成以后再打開各自開關聯(lián)通電源，保證了安全性，防止了外物碰撞而使充電座和機器人電極帶電。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的機器人全向充電插座結構示意圖；

圖2是本發(fā)明的移動機器人微動接觸開關插頭示意圖；

圖3是本發(fā)明的機器人全向充電插座電路示意圖；

圖4是本發(fā)明的移動機器人微動接觸開關插頭電路示意圖；

圖5是本發(fā)明的全結構示意圖；

其中,9-全向充電插座；10-移動機器人底盤；11-微動接觸開關插頭；

9-全向充電插座包含：1-上部充電電極、2-紅外發(fā)射管、3-下部充電電極、4-底座；

11-微動接觸開關插頭包含：5-上部微動接觸開關觸點、6-紅外接收管、7-下部微動接觸開關觸點、8-擋板。

具體實施方式

以下結合附圖說明對本發(fā)明的實施例作進一步詳細描述，但是本實施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結構及其相似變化，均應列入本發(fā)明的保護范圍。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本發(fā)明的技術方案是提供了一套全向充電座和移動機器人上的微動開關插頭裝置，包括全向充電插座9；移動機器人底盤10；微動接觸開關插頭11；

其中全向充電插座9包含：上部充電電極1、紅外發(fā)射管2、下部充電電極3、底座4；微動接觸開關插頭11包含：上部微動接觸開關觸點5；紅外接收管6；下部微動接觸開關觸點7；擋板8。

如圖1、圖5所示，本發(fā)明實施例所提供的一種移動機器人全向充電座9，包括上部充電電極1；紅外發(fā)射管2；下部充電電極3；底座4。

其特征在于：所述全向充電座9具有上部充電電極1，下部充電電極3，可調節(jié)高度的底座4和圍繞充電電極連接軸的一圈紅外發(fā)射管2，一圈安裝18個紅外發(fā)射管，每個紅外發(fā)射管以20度分布，使紅外射線可以遍布周圍360度空間。

如圖3所示，全向充電座9內有微控制器、無線通信模塊、繼電器組和ACDC模塊。微控制器接收移動機器人底座10的命令并控制紅外發(fā)射管2、上部充電電極1和下部充電電極3的開關。

如圖2、圖5所示，本發(fā)明實施例提供的移動機器人微動接觸開關插頭11，該插頭集成在移動機器人底座上10，其特征在于：所述微動接觸開關插頭11包含上部微動接觸開關觸點5，下部微動接觸開關觸電7，3個紅外接收管6，和3個紅外接收管6之間的擋板8。

所述上部微動接觸開關觸點5和下部微動接觸開關觸點7為機械限位開關，當移動機器人底盤10移動到全向充電插座9底部的時候，上部微動接觸觸點5接觸上部充電電極1，上部微動接觸開關觸點5由于接觸壓力被上部充電電極1按下，機器人檢測到上部微動接觸開關觸點5動作；同理下部微動開關7接觸下部充電電極3。

如圖4所示，移動機器人底盤10包含微控制器、無線通信模塊、繼電器組、電池、電機驅動模塊、微動接觸開關（上）和微動接觸開關（下）。所述上部微動接觸開關觸電5和下部微動接觸開關觸點7為金屬材質，且與移動機器人底盤10上的繼電器組連接，繼電器組與電池連接。即，上部微動接觸觸電5和下部微動接觸觸電7即是用來檢測移動機器人底盤10與全向充電座9的接觸動作，也是向電池充電的電極。

所述微動接觸開關插頭11上的3個紅外接收管6和3個紅外接收管6間的擋板8組成的結構是為了檢測全向充電座9上的紅外發(fā)射管2發(fā)射的紅外射線。3個紅外接收管6中的左右兩個紅外接收管分別以20度角度與中間的紅外接收管鏡像對稱。當微動接觸開關插頭11正對全向充電插座的時候，3個紅外接收管6都能接收到紅外線，當微動接觸開關插頭11相對于全向充電插座方向偏左時，3個紅外接收管6中右側的紅外接收管能接收到紅外線；同理，偏右時只有紅外接收管6中的左側紅外接收管能接收到紅外線。只有當微動接觸開關插頭11正對全向充電插座9時，3個紅外接收管6中的左中右三個紅外接收管才都能接收到紅外信號。

所述移動機器人底盤10上的微控制器接收到3個紅外接收管6的信號后可判斷微動接觸開關插頭11相對全向充電座9的方向。當移動機器人底盤10上的微控制器檢測到電池電量低的時候，即可控制移動機器人底盤10原地旋轉，調整角度，使微動接觸開關插頭11正對全向充電插座10，并控制移動機器人底盤10向全向充電座9移動。當移動機器人底盤10接觸全向充電插座9的時候，移動機器人底盤10上的微控制器檢測到上部微動接觸開關觸點5和下部微動接觸開關觸點7動作，判斷此時充電電極接觸良好，就發(fā)送信號給全向充電插座9上的控制器，使全向充電插座9上的微控制器打開繼電器，使上部充電電極1和下部充電電極3聯(lián)通電源，此刻即開始充電。

所述移動機器人底盤10上的微控制器檢測到電池電量充滿時，發(fā)送信號給全向充電插座9上的微控制器，斷開繼電器組，即斷開上部充電電極1和下部充電電極3與電源的連接；然后控制移動機器人底盤10向后脫離全向充電座9，當檢測到上部微動接觸開關觸點5和下部微動接觸開關觸點7回復動作后，移動機器人底盤10即可正常工作。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)先實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。