CN104571133B - 机器人室内充电方法、系统及室内活动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人室内充电方法。包括：在预定义位置处设置多个参考定位装置，并且至少其中一个参考定位装置处设有充电装置；机器人通过自身的旋转红外模块，将接收到的第一个序号标识所对应的参考定位装置作为初始移动位置；机器人向初始移动位置行进，并通过超声波测距，直至移动到距离初始移动位置的预设距离内；机器人确定递增或递减的序号变更方式，并由序号变更方式，确定下一个所要接收的序号标识；机器人通过旋转红外模块接收下一序号标识的红外信息，并确定行进方位，以及通过超声波测距，移动到所述下一序号标识对应的参考定位装置的预设距离内，直至机器人移动到充电装置的位置处；机器人与充电装置进行对接，以完成充电。

Description

机器人室内充电方法、系统及室内活动方法

技术领域

本发明涉及智能技术领域，特别是涉及一种机器人室内充电方法、系统以及机器人室内活动方法。

背景技术

机器人是一种自动执行工作的机器装置。随着科学技术的发展，将会有越来越多的机器人为人类服务。室内机器人是机器人技术领域中一个重要的应用场景，它可以为人类递送物件、打扫卫生等等，在机器人工作的过程中，保持充足的动力是必须的前提条件。

通常情况下，室内机器人依靠内置的电池提供动力，在机器人电力不足时，通常需要工进行充电，因此，机器人充电不便，甚至可能在执行任务过程中断电，而使得机器人可持续工作能力比较低。

发明内容

基于此，有必要提供一种机器人室内充电方法和系统，应用本发明技术方案，能够使得室内机器人自动充电，提高机器人可持续工作的能力。

一种机器人室内充电方法，包括：

在预定义位置处设置多个参考定位装置，所述参考定位装置包含可旋转的红外定位模块，所述红外定位模块可向外发射对应于所述参考定位装置的序号标识，并且至少其中一个参考定位装置处设有充电装置；

机器人通过自身的旋转红外模块，接收红外信息，将接收到的第一个序号标识所对应的参考定位装置作为初始移动位置；

机器人根据旋转红外模块的接收方位，向初始移动位置行进，并通过超声波测距，直至移动到距离初始移动位置的预设距离内；

机器人将所述第一个序号标识与充电装置处的序号标识相比较，确定递增或递减的序号变更方式，并由序号变更方式，确定下一个所要接收的序号标识；

机器人通过旋转红外模块接收下一序号标识的红外信息，并确定行进方位，以及通过超声波测距，移动到所述下一序号标识对应的参考定位装置的预设距离内；

重复上述两步骤，直至机器人移动到充电装置的位置处；

机器人与充电装置进行对接，以完成充电。

在一个实施例中，所述方法还包括：

机器人判断是否需要充电，若是，则通过无线通信方式，通知所述多个参考定位装置开启可旋转的红外定位模块进行工作；

当机器人接收到第一个序号标识时，则通过无线通信方式，通知其余参考定位装置停止红外定位模块的工作；以及

在机器人确定下一序号标识时，则通过无线通信方式通知下一序号对应的参考定位装置启动红外定位模块。

在一个实施例中，所述机器人与充电装置进行对接的步骤，包括：

机器人与充电装置进行无线式对接，或机器人与充电装置进行接触式对接。

一种机器人室内充电系统，包括：设置在预定义位置处的多个参考定位装置，以及设置在至少一个参考定位装置处的充电装置，以及机器人；所述机器人包括第一控制模块、旋转红外模块、超声波测距模块、行进装置、第一充电模块以及充电电池；所述参考定位装置包含第二控制模块和可旋转的红外定位模块，所述红外定位模块可向外发射对应于所述参考定位装置的序号标识；所述充电装置至少包括第二充电模块和电能存储装置；

所述第一控制模块，用于控制所述旋转红外模块接收红外信息，将接收到的第一个序号标识所对应的参考定位装置作为初始移动位置；

所述第一控制模块，还用于根据旋转红外模块的接收方位，控制所述行进装置驱动机器人向初始移动位置行进，并通过超声波测距模块测量机器人与参考定位装置的距离，直至机器人移动到距离初始移动位置的预设距离内；

所述第一控制模块，还用于将所述第一个序号标识与充电装置处的序号标识相比较，确定递增或递减的序号变更方式，并由序号变更方式，确定下一个所要接收的序号标识；

所述第一控制模块，还用于控制旋转红外模块接收下一序号标识的红外信息，并以此确定行进方位，以及通过超声波测距模块进行测距，通过行进装置将机器人移动到所述下一序号标识对应的参考定位装置的预设距离内，以此重复直至机器人移动至充电装置位置处；

所述第一充电模块和所述第二充电模块，用于在机器人移动到充电装置处进行对接，通过所述电能存储装置给所述充电电池进行充电。

在一个实施例中，所述机器人和所述参考定位装置还包括无线通信装置，用于：

在机器人判断需要充电时，则通过无线通信方式，通知所述多个参考定位装置开启可旋转的红外定位模块进行工作；以及

当机器人接收到第一个序号标识时，则通过无线通信方式，通知其余参考定位装置停止红外定位模块的工作；以及

在机器人确定下一序号标识时，则通过无线通信方式通知下一序号对应的参考定位装置启动红外定位模块。

在一个实施例中，所述第一充电模块和所述第二充电模块，用于进行无线式对接或接触式对接。

上述机器人室内充电方法和系统，机器人通过旋转红外模块与参考定位装置的旋转红外定位模块进行通信，根据参考定位装置的序号标识，通过超声波测距模块进行测距，接力式地进行相应的移动，直至到充电装置处，进行对接完成充电，相比于传统技术中依靠人工对机器人进行充电，能够使机器人自动充电，提高机器人可持续工作的能力。

此外，本发明还提供一种机器人室内活动方法，包括：

在预定义位置处设置多个参考定位装置，所述参考定位装置包含可旋转的红外定位模块，所述红外定位模块可向外发射对应于所述参考定位装置的序号标识；

机器人通过自身的旋转红外模块，接收红外信息，将接收到的第一个序号标识所对应的参考定位装置作为初始移动位置；

机器人根据旋转红外模块的接收方位，向初始移动位置行进，并通过超声波测距，直至移动到距离初始移动位置的预设距离内；

机器人将所述第一个序号标识与目标位置处的参考定位装置的序号标识相比较，确定递增或递减的序号变更方式，并由序号变更方式，确定下一个所要接收的序号标识；

机器人通过旋转红外模块接收下一序号标识的红外信息，并确定行进方位，以及通过超声波测距，移动到所述下一序号标识对应的参考定位装置的预设距离内；

重复上述两步骤，直至机器人移动到目标位置处；

机器人在目标位置处执行任务。

在一个实施例中，所述方法还包括：

机器人预先被触发执行任务。

在一个实施例中，所述方法还包括：

机器人判断是否被触发执行任务，若是，则通过无线通信方式，通知所述多个参考定位装置开启可旋转的红外定位模块进行工作；

当机器人接收到第一个序号标识时，则通过无线通信方式，通知其余参考定位装置停止红外定位模块的工作；以及

在机器人确定下一序号标识时，则通过无线通信方式通知下一序号对应的参考定位装置启动红外定位模块。

在一个实施例中，所述机器人预先被触发执行任务包括：

机器人接收外部指令，从而被触发执行任务；或

机器人监控时间，当时间为预设时间时，触发执行预设的任务；或

机器人监控内部或外部条件，当满足预定义条件时，触发执行预设的任务。

附图说明

图1为一个实施例中的机器人室内充电方法的流程示意图；

图2为一个实施例中的机器人室内充电的应用场景图；

图3为一个实施例中的机器人室内充电系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1和图2，在一个实施例中提供了一种机器人室内充电方法。该方法包括：

步骤101，在预定义位置处设置多个参考定位装置，并且至少其中一个参考定位装置处设有充电装置。

具体的，在室内(如商场或房间)多个位置分别设置参考定位装置，参考定位装置包含可旋转的红外定位模块，红外定位模块可向外发射对应于所述参考定位装置的序号标识，以图2的场景为例，根据红外通信的距离，可以选择在室内均匀的设置多个参考定位装置，包括定位装置1～5。其中，在参考定位装置3处设有充电装置。

步骤102，机器人通过自身的旋转红外模块，接收红外信息，将接收到的第一个序号标识所对应的参考定位装置作为初始移动位置。

具体的，机器人也设有可旋转的红外模块，当其旋转多周时，可能接收到其中一个参考定位装置发出的红外信息，从而获知该参考定位装置的序号标识。以图2的场景为例，机器人处于图示位置时，并且接收到参考定位装置5发出的红外信息，则机器人将参考定位装置5作为初始移动位置。

步骤103，机器人根据旋转红外模块的接收方位，向初始移动位置行进，并通过超声波测距，直至移动到距离初始移动位置的预设距离内。

具体的，以图2为例，机器人将参考定位装置5作为初始移动位置，通过自身的旋转红外装置的方位角度，调整机器人的移动方向。机器人并控制自身超声波测距模块对准参考定位装置5进行测距，直到机器人移动到预设距离内并停止。

步骤104，机器人将所述第一个序号标识与充电装置处的序号标识相比较，确定递增或递减的序号变更方式，并由序号变更方式，确定下一个所要接收的序号标识。

具体的，机器人预先存储有充电装置处参考定位装置的序号标识。机器人将接收的第一个序号标识与充电装置处的序号进行比较，确定机器人要到达充电位置处的序号递增或递减方式。递增可以是逐一递增，也可以是以其他数目累加，递减同理，具体计数方式并不限定。以图2为例，机器人接收的第一个序号标识为参考定位装置5的序号5，机器人预先知道充电位置处的序号对应为3，则确定序号变更方式为序号递减。以逐一递减为例，机器人下一个所要接收的序号标识为序号4，可选的，机器人也可以选择接收序号3。

步骤105，机器人通过旋转红外模块接收下一序号标识的红外信息，并确定行进方位，以及通过超声波测距，移动到所述下一序号标识对应的参考定位装置的预设距离内。

具体的，以图2的场景为例，机器人停在参考定位装置5的附近(预设近距离内)，通过旋转红外模块接收红外信息，当其接收到参考定位装置4的序号标识时，通过旋转方位确定参考定位装置4的相对方向，并通过超声波测距，移动到参考定位装置4的预设距离内。

步骤106，重复上述两步骤，直至机器人移动到充电装置的位置处。

具体的，如图2，机器人重复上面两步骤，直至移动到参考定位装置3处。

步骤107，机器人与充电装置进行对接，以完成充电。

具体的，机器人与充电装置进行对接，包括：机器人与充电装置进行无线式对接，或机器人与充电装置进行接触式对接。

在上述实施例中，旋转红外模块总是处于工作状态，而在一个实施例中，为了节省能源，机器人判断是否需要充电，若是，则通过无线通信方式，通知所述多个参考定位装置开启可旋转的红外定位模块进行工作；而当机器人接收到第一个序号标识时，则通过无线通信方式，通知其余参考定位装置停止红外定位模块的工作；以及在机器人确定下一序号标识时，则通过无线通信方式通知下一序号对应的参考定位装置启动红外定位模块。

参见图3，在一个实施例中提供了一种机器人室内充电系统。包括：设置在预定义位置处的多个参考定位装置，以及设置在至少一个参考定位装置处的充电装置，以及机器人；所述机器人包括第一控制模块、旋转红外模块、超声波测距模块、行进装置、第一充电模块以及充电电池；所述参考定位装置包含第二控制模块和可旋转的红外定位模块，所述红外定位模块可向外发射对应于所述参考定位装置的序号标识；所述充电装置至少包括第二充电模块和电能存储装置。

所述第一控制模块，用于控制所述旋转红外模块接收红外信息，将接收到的第一个序号标识所对应的参考定位装置作为初始移动位置。

所述第一控制模块，还用于根据旋转红外模块的接收方位，控制所述行进装置驱动机器人向初始移动位置行进，并通过超声波测距模块测量机器人与参考定位装置的距离，直至机器人移动到距离初始移动位置的预设距离内。

所述第一控制模块，还用于将所述第一个序号标识与充电装置处的序号标识相比较，确定递增或递减的序号变更方式，并由序号变更方式，确定下一个所要接收的序号标识。

所述第一控制模块，还用于控制旋转红外模块接收下一序号标识的红外信息，并以此确定行进方位，以及通过超声波测距模块进行测距，通过行进装置将机器人移动到所述下一序号标识对应的参考定位装置的预设距离内，以此重复直至机器人移动至充电装置位置处。

所述第一充电模块和所述第二充电模块，用于在机器人移动到充电装置处进行对接，通过所述电能存储装置给所述充电电池进行充电。

在一个实施例中，所述机器人和所述参考定位装置还包括无线通信装置，用于：

在机器人判断需要充电时，则通过无线通信方式，通知所述多个参考定位装置开启可旋转的红外定位模块进行工作；以及

当机器人接收到第一个序号标识时，则通过无线通信方式，通知其余参考定位装置停止红外定位模块的工作；以及

在机器人确定下一序号标识时，则通过无线通信方式通知下一序号对应的参考定位装置启动红外定位模块。

在一个实施例中，所述第一充电模块和所述第二充电模块，用于进行无线式对接或接触式对接。

上述实施例中的机器人室内充电方法和系统，机器人通过旋转红外模块与参考定位装置的旋转红外定位模块进行通信，根据参考定位装置的序号标识，通过超声波测距模块进行测距，接力式地进行相应的移动，直至到充电装置处，进行对接完成充电，相比于传统技术中依靠人工对机器人进行充电，能够使机器人自动充电，提高机器人可持续工作的能力。

此外，本发明还提供一种机器人室内活动方法，包括：

在预定义位置处设置多个参考定位装置，所述参考定位装置包含可旋转的红外定位模块，所述红外定位模块可向外发射对应于所述参考定位装置的序号标识；

机器人通过自身的旋转红外模块，接收红外信息，将接收到的第一个序号标识所对应的参考定位装置作为初始移动位置；

机器人根据旋转红外模块的接收方位，向初始移动位置行进，并通过超声波测距，直至移动到距离初始移动位置的预设距离内；

机器人将所述第一个序号标识与目标位置处的参考定位装置的序号标识相比较，确定递增或递减的序号变更方式，并由序号变更方式，确定下一个所要接收的序号标识；

机器人通过旋转红外模块接收下一序号标识的红外信息，并确定行进方位，以及通过超声波测距，移动到所述下一序号标识对应的参考定位装置的预设距离内；

重复上述两步骤，直至机器人移动到目标位置处；

机器人在目标位置处执行任务。

在一个实施例中，所述方法还包括：

机器人预先被触发执行任务。

在一个实施例中，所述方法还包括：

机器人判断是否被触发执行任务，若是，则通过无线通信方式，通知所述多个参考定位装置开启可旋转的红外定位模块进行工作；

当机器人接收到第一个序号标识时，则通过无线通信方式，通知其余参考定位装置停止红外定位模块的工作；以及

在机器人确定下一序号标识时，则通过无线通信方式通知下一序号对应的参考定位装置启动红外定位模块。

在一个实施例中，所述机器人预先被触发执行任务包括：

机器人接收外部指令，从而被触发执行任务；或

机器人监控时间，当时间为预设时间时，触发执行预设的任务；或

机器人监控内部或外部条件，当满足预定义条件时，触发执行预设的任务。

在上述实施例中，机器人执行的任务可以是提醒主人吃药，唤醒睡觉的小孩，等等。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种机器人室内充电方法，其特征在于，所述方法包括：

在预定义位置处设置多个参考定位装置，所述参考定位装置包含可旋转的红外定位模块，所述红外定位模块可向外发射对应于所述参考定位装置的序号标识，并且至少其中一个参考定位装置处设有充电装置；

机器人通过自身的旋转红外模块，接收红外信息，将接收到的第一个序号标识所对应的参考定位装置作为初始移动位置；

机器人根据旋转红外模块的接收方位，向初始移动位置行进，并通过超声波测距，直至移动到距离初始移动位置的预设距离内；

机器人将所述第一个序号标识与充电装置处的序号标识相比较，确定递增或递减的序号变更方式，并由序号变更方式，确定下一个所要接收的序号标识；

机器人通过旋转红外模块接收下一序号标识的红外信息，并确定行进方位，以及通过超声波测距，移动到所述下一序号标识对应的参考定位装置的预设距离内；

重复上述两步骤，直至机器人移动到充电装置的位置处；

机器人与充电装置进行对接，以完成充电；

所述机器人室内充电方法还包括：

机器人判断是否需要充电，若是，则通过无线通信方式，通知所述多个参考定位装置开启可旋转的红外定位模块进行工作；

当机器人接收到第一个序号标识时，则通过无线通信方式，通知其余参考定位装置停止红外定位模块的工作；以及

在机器人确定下一序号标识时，则通过无线通信方式通知下一序号对应的参考定位装置启动红外定位模块。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机器人与充电装置进行对接的步骤，包括：

机器人与充电装置进行无线式对接，或机器人与充电装置进行接触式对接。

3.一种机器人室内充电系统，其特征在于，包括：设置在预定义位置处的多个参考定位装置，以及设置在至少一个参考定位装置处的充电装置，以及机器人；所述机器人包括第一控制模块、旋转红外模块、超声波测距模块、行进装置、第一充电模块以及充电电池；所述参考定位装置包含第二控制模块和可旋转的红外定位模块，所述红外定位模块可向外发射对应于所述参考定位装置的序号标识；所述充电装置至少包括第二充电模块和电能存储装置；

所述第一控制模块，用于控制所述旋转红外模块接收红外信息，将接收到的第一个序号标识所对应的参考定位装置作为初始移动位置；

所述第一控制模块，还用于根据旋转红外模块的接收方位，控制所述行进装置驱动机器人向初始移动位置行进，并通过超声波测距模块测量机器人与参考定位装置的距离，直至机器人移动到距离初始移动位置的预设距离内；

所述第一控制模块，还用于将所述第一个序号标识与充电装置处的序号标识相比较，确定递增或递减的序号变更方式，并由序号变更方式，确定下一个所要接收的序号标识；

所述第一控制模块，还用于控制旋转红外模块接收下一序号标识的红外信息，并以此确定行进方位，以及通过超声波测距模块进行测距，通过行进装置将机器人移动到所述下一序号标识对应的参考定位装置的预设距离内，以此重复直至机器人移动至充电装置位置处；

所述第一充电模块和所述第二充电模块，用于在机器人移动到充电装置处进行对接，通过所述电能存储装置给所述充电电池进行充电；

所述机器人和所述参考定位装置还包括无线通信装置，用于：

在机器人判断需要充电时，则通过无线通信方式，通知所述多个参考定位装置开启可旋转的红外定位模块进行工作；以及

当机器人接收到第一个序号标识时，则通过无线通信方式，通知其余参考定位装置停止红外定位模块的工作；以及

在机器人确定下一序号标识时，则通过无线通信方式通知下一序号对应的参考定位装置启动红外定位模块。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一充电模块和所述第二充电模块，用于进行无线式对接或接触式对接。

5.一种机器人室内活动方法，其特征在于，包括：

在预定义位置处设置多个参考定位装置，所述参考定位装置包含可旋转的红外定位模块，所述红外定位模块可向外发射对应于所述参考定位装置的序号标识；

机器人通过自身的旋转红外模块，接收红外信息，将接收到的第一个序号标识所对应的参考定位装置作为初始移动位置；

机器人根据旋转红外模块的接收方位，向初始移动位置行进，并通过超声波测距，直至移动到距离初始移动位置的预设距离内；

机器人将所述第一个序号标识与目标位置处的参考定位装置的序号标识相比较，确定递增或递减的序号变更方式，并由序号变更方式，确定下一个所要接收的序号标识；

机器人通过旋转红外模块接收下一序号标识的红外信息，并确定行进方位，以及通过超声波测距，移动到所述下一序号标识对应的参考定位装置的预设距离内；

重复上述两步骤，直至机器人移动到目标位置处；

机器人在目标位置处执行任务；

所述机器人室内活动方法还包括：

机器人判断是否被触发执行任务，若是，则通过无线通信方式，通知所述多个参考定位装置开启可旋转的红外定位模块进行工作；

当机器人接收到第一个序号标识时，则通过无线通信方式，通知其余参考定位装置停止红外定位模块的工作；以及

在机器人确定下一序号标识时，则通过无线通信方式通知下一序号对应的参考定位装置启动红外定位模块。

6.根据与权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

机器人预先被触发执行任务。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述机器人预先被触发执行任务包括：

机器人接收外部指令，从而被触发执行任务；或

机器人监控时间，当时间为预设时间时，触发执行预设的任务；或

机器人监控内部或外部条件，当满足预定义条件时，触发执行预设的任务。