CN103580293B - 自移动处理机器人工作系统的无线充电方法 - Google Patents

Abstract

一种自移动处理机器人工作系统的无线充电方法，所述的自移动处理机器人工作系统包括自移动处理机器人(1)，所述自移动处理机器人(1)具有彼此连接的功能处理模块(11)和移动模块(12)，所述的移动模块(12)带动功能处理模块(11)在作业空间(100)内进行移动式处理作业，所述的作业空间(100)内设有多个基站(2)，所述的多个基站(2)为所述自移动处理机器人(1)提供能量。本发明结构简单，通过设置在作业空间中的多个基站，有效实现对自移动处理机器人的无线充电或接触式充电的控制，灵敏度高，可控性强，可持续提供能量，保证工作时间长，工作状态稳定。

Description

自移动处理机器人工作系统的无线充电方法

技术领域

本发明涉及一种自移动处理机器人工作系统的无线充电方法，属于家用小电器制造技术领域。

背景技术

现有的自移动处理机器人以其体积小巧，运动灵活，可操控性强而得到了广泛的应用。现有的自移动处理机器人产品，例如：空气净化机器人，目前都具备自动巡航的功能，也就是说，机器人能够自动寻找污染源，并在找到之后进行净化作业。这一功能使空气净化机器人在使用和操作上变得更加方便快捷。但是，自移动处理机器人在进行自动巡航的过程中，电池里的电量会很快消耗殆尽，此时，机器人通常会消耗掉很长的时间用来寻找充电座并进行充电，从而影响了机器人的作业时间。另外，现有的自移动处理机器人在需要充电时，首先寻找充电座，在找到充电座之后，通常需要停止作业方可与基站对接并进行充电，电力充沛之后才能继续工作，而且与其对接充电的充电座在整个作业空间中通常只有一台，这就延长了机器人的寻找时间，在一定程度上对机器人的工作效率造成很大影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种自移动处理机器人工作系统的无线充电方法，本发明结构简单，通过设置在作业空间中的多个基站，有效实现对自移动处理机器人的无线充电或接触式充电的控制，灵敏度高，可控性强，可持续提供能量，保证工作时间长，工作状态稳定。

本发明的所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种自移动处理机器人工作系统，包括自移动处理机器人，所述自移动处理机器人具有彼此连接的功能处理模块和移动模块，所述的移动模块带动功能处理模块在作业空间内进行移动式处理作业，所述的作业空间内设有多个基站，所述的多个基站为所述自移动处理机器人提供能量。

为了方便信号的发射和接收，每个所述基站上都设有能量供给装置，所述自移动处理机器人上对应设置有能量接收装置，所述能量接收装置接收能量供给装置发射的能量信号，并将该能量信号提供给自移动处理机器人作业。

所述能量供给装置和能量接收装置可以采用无线式或者接触式的装置。也就是说，所述能量供给装置可以为无线电发射装置，所述能量接收装置可以为无线电接收装置，所述无线电接收装置接收无线电发射装置发射的无线能量信号并将该无线能量信号提供给自移动处理机器人作业。

另外，所述能量供给装置也可以为设置在基站上的充电座，所述能量接收装置为对应设置在自移动处理机器人上的充电电极，所述充电电极与充电座对接后，所述基站为所述自移动处理机器人充电。

根据需要，所述无线电接收装置设置在所述功能处理模块上；或者，所述无线电接收装置设置在所述移动模块上。

为了保证机器人具有足够的电量能够使机器人具备充足的工作时间，所述自移动处理机器人还包括无线电充电电池，所述无线电充电电池接收无线电发射装置发射的无线能量信号，在提供机器人作业能量的同时为所述无线电充电电池充电，使一部分无线电转化为电能存储在无线电充电电池内备用。

当然，所述自移动处理机器人还可以包括普通充电电池，所述无线电接收装置接收无线能量信号，在提供机器人作业能量的同时给普通充电电池充电，使一部分无线电转化为电能存储在普通充电电池内备用。

为了使得多个基站发射的无线能量信号覆盖整个作业空间，多个所述基站在所述作业空间内均布排列。

为了便于机器人寻找基站，所述的无线电发射装置还发射无线引导信号，所述自移动处理机器人依据无线电接收装置接收到的所述无线引导信号确定任一基站的方向和距离。

本发明还提供一种如上所述的自移动处理机器人工作系统的无线充电方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：自移动处理机器人在作业空间内进行移动式处理作业；

步骤2：自移动处理机器人检测到其内部电力不足，启动寻找模式，所述移动模块在作业空间内朝所述基站方向运动，并进入无线能量信号范围；

步骤3：自移动处理机器人上设置的无线电接收装置，接收到对应设置在所述基站上的无线电发射装置发出的无线能量信号并进行充电，直至充电完成。

所述步骤2还包括：

步骤21：当所述的作业空间为多个彼此连通的区域，每个区域内均设置有基站，自移动处理机器人依据无线电接收装置接收到的无线引导信号判断在多个基站最近距离的一个；

步骤22：所述移动模块在作业空间内朝距离最近的基站方向运动，并进入该基站的无线能量信号范围。

所述步骤3还包括：自移动处理机器人直接接收基站发射的无线能量信号，为功能处理模块提供能量。

综上所述，提供一种自移动处理机器人工作系统及其无线充电方法，本发明结构简单，通过设置在作业空间中的多个基站，有效实现对自移动处理机器人的无线充电或接触式充电的控制，灵敏度高，可控性强，可持续提供能量，保证工作时间长，工作状态稳定。

下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细地说明。

附图说明

图1和图2分别为本发明实施例一中移动式空气净化机器人在不同状态下的结构示意图；

图3为本发明实施例一移动式空气净化机器人寻找基站并在无线状态下充电的示意图；

图4为本发明实施例二扫地机器人寻找基站并进行接触式充电的示意图。

具体实施方式

实施例一

图1和图2分别为本发明实施例一中移动式空气净化机器人在不同状态下的结构示意图；图3为本发明实施例一移动式空气净化机器人寻找基站并在无线状态下充电的示意图。结合图1至图3所示，本发明提供一种自移动处理机器人工作系统，包括自移动处理机器人1，在本实施例中，该自移动处理机器人1为空气净化机器人。该空气净化机器人具有彼此连接的功能处理模块11和移动模块12，所述的移动模块12带动功能处理模块11在作业空间100内进行移动式处理作业。本实施例中的功能处理模块11就是空气净化模块，且该空气净化机器人在作业空间100内进行空气净化作业，比如，可以包括寻找污染源、处理污染物或者给作业空间100加湿等。结合图2所示，该移动净化机器人可自动寻找污染源并到该处进行空气净化，同时该净化机器人的空气净化模块还可以升到一定的高度对高处的空气进化净化作业。所述作业空间100内至少设置一个基站2，可以为空气净化机器人提供能量。如果作业空间100较大可以均匀排布多个基站2，使空气净化机器人无论行走至何处都能就近获得能量。例如所述作业空间为一个整体无间隔区域，则可以按照一定的间隔距离设置多个基站2。又如图3所示，所述的作业空间100为相互连接的房间，可在每个房间里分别设置一个基站2，如果有的房间面积较大，可在较大的房间里设置两个或两个以上基站2，使得基站2在整个作业空间100内大体上是均匀分布的，以便于提供能量给空气净化机器人。

为了方便信号的发射和接收，每个所述基站2上都设有能量供给装置，空气净化机器人上对应设置有能量接收装置，所述能量接收装置接收能量供给装置发射的能量信号，并将该能量信号提供给空气净化机器人作业。所述能量供给装置和能量接收装置可以采用无线式或者接触式的装置。也就是说，所述能量供给装置可以为无线电发射装置，所述能量接收装置可以为无线电接收装置，所述无线电接收装置接收无线电发射装置发射的无线能量信号并将该无线能量信号提供给空气净化机器人作业。根据需要，所述无线电接收装置可以设置在所述功能处理模块11上；或者，所述无线电接收装置设置在所述移动模块12上。

为了保证空气净化机器人具有足够的电量能够使机器人具备充足的工作时间，所述空气净化机器人还包括无线电充电电池，所述无线电充电电池接收无线电发射装置发射的无线能量信号，在提供机器人作业能量的同时为所述无线电充电电池充电，使一部分无线电转化为电能存储在无线电充电电池内备用。当然，若空气机器人的充电电池为普通充电电池，所述无线电接收装置接收无线能量信号，在提供机器人作业能量的同时给普通充电电池充电，使一部分无线电转化为电能存储在普通充电电池内备用。

当无线能量信号为磁信号时，其具有一定的信号范围，如图3所示，为了使得多个基站2发射的无线能量信号覆盖整个作业空间100，多个所述基站2在所述作业空间100内均布排列。实际上，所述的作业空间100就是多个房间，在每个房间中均设有基站2，这样一来，空气净化机器人就可以穿梭在各个房间中持续作业，每个房间中设置的基站2都不断发射无线能量信号，使各个房间均覆盖有无线能量信号。空气净化机器人在不同房间进行空气净化时都能够及时补充能量。所述能量补充方式为，在基站2上设置无线电发射装置用于无线电发射，移动空气净化机器人上设有无线电充电装置将接收到的无线电波转化成能量直接提供给主机，并将多余的能量转化为给主机充电。当然，具体的供电和充电根据空气净化机器人预先的设置方式而定，可同时充电并提供能量，或优先充电或提供能量。使用该方式的优点在于，不需要像现有的移动装置一样必须与基站2进行对接后方能充电，在无线电信号范围内，移动空气净化机器人可以边补充能量边工作，提高了净化效率，确保了移动空气净化机器人可持续不间断的进行净化工作。

当无线能量信号无法覆盖整个作业空间100，如作业空间100较大或者基座数目不足时，为了便于空气净化机器人寻找基站2，所述的无线电发射装置还可以发射无线引导信号，空气净化机器人依据无线电接收装置接收到的所述无线引导信号确定任一基站2的方向和距离，并接收距离最近的基站2所发出的能量，提供机器人作业能量的同时为其内置的无线充电电池充电。

具体来说，本发明对机器人的无线充电方法，包括如下步骤：

步骤1：空气净化机器人在作业空间100内进行移动式处理作业；

步骤2：空气净化机器人检测到其内部电力不足，启动无线电发射装置寻找模式，所述移动模块12在作业空间100内朝所述基站2方向运动，并进入无线能量信号范围；

更具体地，所述步骤2还包括：

步骤21：当所述的作业空间100为多个彼此连通的区域，每个区域内均设置有基站2，空气净化机器人依据无线电接收装置接收到的无线引导信号判断在多个基站2最近距离的一个；

步骤22：所述移动模块12在作业空间100内朝距离最近的基站方向运动，并进入该基站的无线能量信号范围。

步骤3：空气净化机器人上设置的无线电接收装置，接收到对应设置在所述基站2上的无线电发射装置发出的无线能量信号并进行充电，直至充电完成。

所述步骤3还包括：空气净化机器人直接接收基站2发射的无线能量信号，为功能处理模块11提供能量。

实施例二

图4为本发明实施例二扫地机器人寻找基站并进行接触式充电的示意图。如图4所示，本实施例中的自移动处理机器人1为扫地机器人。本实施例与实施例一之间的区别不仅在于自移动处理机器人1的种类不同，而且本实施例的扫地机器人中所述能量供给装置和能量接收装置采用的是接触式的装置。也就是说，所述能量供给装置为设置在基站2上的充电座21，所述能量接收装置为对应设置在扫地机器人上的充电电极，所述充电电极与充电座21对接后，所述基站2为所述扫地机器人充电。

另外，为了保证扫地机器人具有足够的电量能够使机器人具备充足的工作时间，扫地机器人中也包括有充电电池，但是该充电电池为普通充电电池，所述能量供给装置为设置在基站2上的充电座21，所述能量接收装置为对应设置在扫地机器人上的充电电极，所述充电电极与充电座21对接后，所述基站2为所述扫地机器人充电。

需要说明的是，本发明中所提到的关于具体的无线供电或充电或无线充电电池，可以参阅专利CN1941541、CN1902779、CN101179207、CN102005622。关于如何确定基站的距离和方向，可以参阅专利CN1853874。

综上所述，提供一种自移动处理机器人工作系统及其无线充电方法，本发明结构简单，通过设置在作业空间中的多个基站，有效实现对自移动处理机器人的无线充电或接触式充电的控制，灵敏度高，可控性强，可持续提供能量，保证工作时间长，工作状态稳定。

Claims (3)

1.一种自移动处理机器人工作系统的无线充电方法，所述自移动处理机器人工作系统包括：自移动处理机器人(1)，所述自移动处理机器人(1)具有彼此连接的功能处理模块(11)和移动模块(12)，所述的移动模块(12)带动功能处理模块(11)在作业空间(100)内进行移动式处理作业，其特征在于，所述的作业空间(100)内设有多个基站(2)，所述的多个基站(2)为所述自移动处理机器人(1)提供能量，其特征在于，无线充电方法包括如下步骤：

步骤1：自移动处理机器人在作业空间内进行移动式处理作业；

步骤2：自移动处理机器人检测到其内部电力不足，启动寻找模式，所述移动模块在作业空间内朝所述基站方向运动，并进入无线能量信号范围；

步骤3：自移动处理机器人上设置的无线电接收装置，接收到对应设置在所述基站上的无线电发射装置发出的无线能量信号并进行充电，直至充电完成。

2.如权利要求1所述的自移动处理机器人工作系统的无线充电方法，其特征在于，所述步骤2还包括：

步骤21：当所述的作业空间为多个彼此连通的区域，每个区域内均设置有基站，自移动处理机器人依据无线电接收装置接收到的无线引导信号判断在多个基站最近距离的一个；

步骤22：所述移动模块在作业空间内朝距离最近的基站方向运动，并进入该基站的无线能量信号范围。

3.如权利要求1所述的自移动处理机器人工作系统的无线充电方法，其特征在于，所述步骤3还包括：自移动处理机器人直接接收基站发射的无线能量信号，为功能处理模块提供能量。