本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器人自動(dòng)充電對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，尤其涉及一種巡檢機(jī)器人自動(dòng)充電激光對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，目前專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于水電站廠房的巡檢機(jī)器人暫時(shí)還沒(méi)有，相應(yīng)的配套技術(shù)還比較缺失，市面上存在的應(yīng)用于室外變電站的巡檢機(jī)器人，由于系統(tǒng)負(fù)載較大、功率較高，均采用接觸式充電，自動(dòng)充電系統(tǒng)一般都使用磁導(dǎo)航對(duì)準(zhǔn)模式，當(dāng)機(jī)器人電量低于閾值時(shí)，機(jī)器人沿著電磁軌道運(yùn)動(dòng)到充電區(qū)域；充電樁安裝在墻角或者固定充電房，使用磁條導(dǎo)軌的方式引導(dǎo)巡檢機(jī)器人對(duì)準(zhǔn)充電觸片，完成機(jī)器人與充電樁的對(duì)接。

應(yīng)用于水電站廠房的巡檢機(jī)器人如果使用現(xiàn)有的磁導(dǎo)航模式完成自動(dòng)充電，在安裝工程上工作量較大，同時(shí)給水電站廠房的建設(shè)增加了額外的工作量，并且磁導(dǎo)航的使用期限有限，磁條消磁后更換工程量大，難度高，需要將先前埋設(shè)在地下的磁條挖出，再埋入新磁條，對(duì)水電站廠房的地面有破壞，使水電站廠房的整體地面結(jié)構(gòu)受到破壞，不利于水電站廠房的維護(hù)。如果利用圖像識(shí)別來(lái)完成自動(dòng)充電的方案，其方案技術(shù)復(fù)雜，準(zhǔn)確性有待驗(yàn)證，也難以推廣應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種不依賴于磁條、便于實(shí)施的巡檢機(jī)器人自動(dòng)充電激光對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：

一種巡檢機(jī)器人自動(dòng)充電激光對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，包括充電樁和巡檢機(jī)器人，所述充電樁上安裝有電極觸片，所述巡檢機(jī)器人上安裝有與所述電極觸片高度一致的充電電極，所述充電樁上還安裝有充電樁控制器、充電樁無(wú)線收發(fā)器和激光發(fā)射器，所述充電樁控制器的通信端、激光控制輸出端和電源控制端分別與所述充電樁無(wú)線收發(fā)器、所述激光發(fā)射器的控制輸入端和所述電極觸片連接，所述巡檢機(jī)器人上還安裝有機(jī)器人控制器、機(jī)器人無(wú)線收發(fā)器和與所述激光發(fā)射器高度一致的多個(gè)且為奇數(shù)個(gè)的橫向并列排列的激光接收器，所述機(jī)器人控制器的通信端、激光信號(hào)輸入端和充電信號(hào)輸入端分別與所述機(jī)器人無(wú)線收發(fā)器、多個(gè)所述激光接收器的信號(hào)輸出端和所述充電電極連接，所述充電樁無(wú)線收發(fā)器和所述機(jī)器人無(wú)線收發(fā)器之間無(wú)線通信連接。

優(yōu)選地，所述激光接收器的數(shù)量為十一個(gè)。

一種巡檢機(jī)器人自動(dòng)充電激光對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，包括以下系統(tǒng)：

（1）機(jī)器人控制器檢測(cè)機(jī)器人電量是否低于下限閾值，如果是，則控制機(jī)器人移動(dòng)到靠近充電樁的充電區(qū)域；

（2）機(jī)器人控制器通過(guò)機(jī)器人無(wú)線收發(fā)器和充電樁無(wú)線收發(fā)器向充電樁控制器發(fā)送指令，充電樁控制器控制電極觸片上電；同時(shí)，充電樁控制器控制激光發(fā)射器發(fā)射激光，或者，激光發(fā)射器一直持續(xù)發(fā)射激光；

（3）機(jī)器人控制器檢測(cè)多個(gè)激光接收器的信號(hào)，如果沒(méi)有檢測(cè)到信號(hào)，則控制機(jī)器人在充電區(qū)域自由移動(dòng)，直到檢測(cè)到其中一個(gè)激光接收器的信號(hào)為止；

（4）如果機(jī)器人控制器檢測(cè)到的激光信號(hào)對(duì)應(yīng)的激光接收器在最中間的激光接收器的左邊，則控制機(jī)器人向右移動(dòng)；如果機(jī)器人控制器檢測(cè)到的激光信號(hào)對(duì)應(yīng)的激光接收器在最中間的激光接收器的右邊，則控制機(jī)器人向左移動(dòng)；如果機(jī)器人控制器檢測(cè)到的激光信號(hào)對(duì)應(yīng)的激光接收器是最中間的激光接收器，則控制機(jī)器人向靠近充電樁的前方移動(dòng)；

（5）如果機(jī)器人控制器沒(méi)有檢測(cè)到充電電極的電流，則控制機(jī)器人繼續(xù)向前移動(dòng)，如果機(jī)器人控制器檢測(cè)到充電電極的電流，則控制機(jī)器人停止移動(dòng)并鎖定機(jī)器人位置，機(jī)器人開(kāi)始充電；同時(shí)通過(guò)機(jī)器人無(wú)線收發(fā)器、充電樁無(wú)線收發(fā)器和充電樁控制器控制激光發(fā)射器停止發(fā)射激光；

（6）機(jī)器人控制器檢測(cè)機(jī)器人電量是否高于上限閾值，如果是，則通過(guò)機(jī)器人無(wú)線收發(fā)器和充電樁無(wú)線收發(fā)器向充電樁控制器發(fā)送指令，充電樁控制器控制電極觸片斷電；同時(shí)，機(jī)器人控制器控制機(jī)器人移動(dòng)到遠(yuǎn)離充電樁的充電區(qū)域的工作區(qū)域；充電結(jié)束。

為了避免機(jī)器人移動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)偏差，所述系統(tǒng)（4）中，在機(jī)器人控制器控制機(jī)器人向靠近充電樁的前方移動(dòng)的過(guò)程中，繼續(xù)不間斷檢測(cè)最中間的激光接收器和左右相鄰兩個(gè)激光接收器的信號(hào)，如果發(fā)現(xiàn)信號(hào)不是來(lái)自于最中間的激光接收器，則立即按所述系統(tǒng)（4）矯正左右方向。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

本實(shí)用新型利用激光作為對(duì)準(zhǔn)信號(hào)，并利用多個(gè)激光接收器實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)的粗略準(zhǔn)備，利用最中間的激光接收器進(jìn)行精確定位，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)器人自身姿態(tài)，使機(jī)器人充電電極對(duì)準(zhǔn)充電樁電極觸片，并使機(jī)器人自動(dòng)向充電樁靠攏，直到機(jī)器人充電電極插入到充電樁電極觸片，完成充電插頭與插座對(duì)接，從而完成機(jī)器人的自動(dòng)充電；同時(shí)通過(guò)機(jī)器人控制器、機(jī)器人無(wú)線收發(fā)器、充電樁控制器、充電樁無(wú)線收發(fā)器，控制充電樁在機(jī)器人需要充電時(shí)才上電，避免了充電樁設(shè)備一直處于帶電狀態(tài)，對(duì)人員構(gòu)成安全威脅，同時(shí)也節(jié)省了能源；本實(shí)用新型尤其適用于水電站廠房室內(nèi)巡檢機(jī)器人自動(dòng)充電。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型所述巡檢機(jī)器人自動(dòng)充電激光對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型所述巡檢機(jī)器人的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖中角度與圖1不同。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型所述巡檢機(jī)器人自動(dòng)充電激光對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包括充電樁1和巡檢機(jī)器人2，充電樁1上安裝有電極觸片14、充電樁控制器12、充電樁無(wú)線收發(fā)器11和激光發(fā)射器13，充電樁控制器12的通信端、激光控制輸出端和電源控制端分別與充電樁無(wú)線收發(fā)器11、激光發(fā)射器13的控制輸入端和電極觸片連接14，巡檢機(jī)器人2上安裝有充電電極23、機(jī)器人控制器24、機(jī)器人無(wú)線收發(fā)器21和激光接收器22，充電電極23與電極觸片14高度一致，11個(gè)（也可以為其它奇數(shù)個(gè)）集成安裝在一起的激光接收器22為奇數(shù)個(gè)并橫向并列排列且與激光發(fā)射器13高度一致，機(jī)器人控制器24的通信端、激光信號(hào)輸入端和充電信號(hào)輸入端分別與機(jī)器人無(wú)線收發(fā)器21、11個(gè)激光接收器22的信號(hào)輸出端和充電電極23連接，充電樁無(wú)線收發(fā)器11和機(jī)器人無(wú)線收發(fā)器21之間無(wú)線通信連接。

結(jié)合圖1和圖2，本實(shí)用新型所述巡檢機(jī)器人自動(dòng)充電激光對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，包括以下系統(tǒng)：

（1）機(jī)器人控制器24檢測(cè)機(jī)器人電量是否低于下限閾值，如果是，則控制機(jī)器人移動(dòng)到靠近充電樁2的充電區(qū)域；

（2）機(jī)器人控制器24通過(guò)機(jī)器人無(wú)線收發(fā)器21和充電樁無(wú)線收發(fā)器11向充電樁控制器12發(fā)送指令，充電樁控制器12控制電極觸片14上電；同時(shí)，充電樁控制器12控制激光發(fā)射器13發(fā)射激光，或者，如果不考慮節(jié)約電能，激光發(fā)射器13也可以一直持續(xù)發(fā)射激光；

（3）機(jī)器人控制器24以輪詢掃描的方式檢測(cè)11個(gè)激光接收器22的信號(hào)，如果沒(méi)有檢測(cè)到信號(hào)，則控制機(jī)器人在充電區(qū)域自由移動(dòng)，直到檢測(cè)到其中一個(gè)激光接收器22的信號(hào)為止；

（4）如果機(jī)器人控制器24檢測(cè)到的激光信號(hào)對(duì)應(yīng)的激光接收器22在最中間的激光接收器22的左邊（即信號(hào)來(lái)自于1-5號(hào)激光接收器），則控制機(jī)器人向右移動(dòng)；如果機(jī)器人控制器24檢測(cè)到的激光信號(hào)對(duì)應(yīng)的激光接收器22在最中間的激光接收器22的右邊（即信號(hào)來(lái)自于7-11號(hào)激光接收器），則控制機(jī)器人向左移動(dòng)；如果機(jī)器人控制器22檢測(cè)到的激光信號(hào)對(duì)應(yīng)的激光接收器22是最中間的激光接收器22（即6號(hào)激光接收器），則控制機(jī)器人向靠近充電樁2的前方移動(dòng)；在機(jī)器人控制器24控制機(jī)器人向靠近充電樁2的前方移動(dòng)的過(guò)程中，機(jī)器人控制器24繼續(xù)不間斷檢測(cè)最中間的激光接收器22和左右相鄰兩個(gè)激光接收器22的信號(hào)，如果發(fā)現(xiàn)信號(hào)不是來(lái)自于最中間的激光接收器22，則立即按本系統(tǒng)矯正左右方向；

（5）如果機(jī)器人控制器24沒(méi)有檢測(cè)到充電電極23的電流，則控制機(jī)器人繼續(xù)向前移動(dòng)，如果機(jī)器人控制器24檢測(cè)到充電電極23的電流，則控制機(jī)器人停止移動(dòng)并鎖定機(jī)器人位置，機(jī)器人開(kāi)始充電；同時(shí)通過(guò)機(jī)器人無(wú)線收發(fā)器21、充電樁無(wú)線收發(fā)器11和充電樁控制器12控制激光發(fā)射器13停止發(fā)射激光；

（6）機(jī)器人控制器24檢測(cè)機(jī)器人電量是否高于上限閾值，如果是，則通過(guò)機(jī)器人無(wú)線收發(fā)器21和充電樁無(wú)線收發(fā)器11向充電樁控制器12發(fā)送指令，充電樁控制器12控制電極觸片14斷電；同時(shí)，機(jī)器人控制器24控制機(jī)器人移動(dòng)到遠(yuǎn)離充電樁2的充電區(qū)域的工作區(qū)域；充電結(jié)束。

上述實(shí)施例只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不是對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本實(shí)用新型專(zhuān)利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。