CN107482717B - 一种机器人充电底座以及机器人系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机器人充电底座以及机器人系统，该机器人充电底座包括信号发射装置，该信号发射装置包括至少两个信号发射通道，每个信号发射通道中设置至少一个信号发射器；其中，至少两个信号发射通道之间的距离，沿信号发射通道的延伸方向递增。通过上述方式，本发明能够使至少两个信号发射器的信号覆盖范围的重叠部分减小，使得机器人能够准确的判断自身具体位于哪一个信号发射器的信号覆盖范围内，从而实现准确的定位。

Description

一种机器人充电底座以及机器人系统
技术领域
本发明涉及智能终端技术领域，特别是涉及一种机器人充电底座以及机器人系统。
背景技术
随着智能移动终端的发展，越来越多的智能机器人进入人们的生活，给人们的出行、工作、娱乐带来更多的便利。
给智能机器人进行充电是维持机器人稳定工作的必要条件，现有技术中的机器人通过自我定位寻找充电底座，并移动到充电底座进行自动充电很好的解决了这个问题，无需用户动手，机器人自己即可完成自动充电。但是，由于自动充电要求对位精准，这就提高了对机器人的定位的要求，如果定位不准确，则无法实现自动充电。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种机器人充电底座以及机器人系统，能够使至少两个信号发射器的信号覆盖范围的重叠部分减小，使得机器人能够准确的判断自身具体位于哪一个信号发射器的信号覆盖范围内，从而实现准确的定位。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种机器人充电底座，包括信号发射装置，信号发射装置包括至少两个信号发射通道，每个信号发射通道中设置至少一个信号发射器；其中，至少两个信号发射通道之间的距离，沿信号发射通道的延伸方向递增。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种机器人系统，包括机器人以及充电底座，充电底座包括信号发射装置，信号发射装置包括至少两个信号发射通道，每个信号发射通道中设置至少一个信号发射器；其中，至少两个信号发射通道之间的距离，沿信号发射通道的延伸方向递增。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的机器人充电底座，包括信号发射装置，该信号发射装置包括至少两个信号发射通道，每个信号发射通道中设置至少一个信号发射器；其中，至少两个信号发射通道之间的距离，沿信号发射通道的延伸方向递增。通过上述方式，一方面，能够使至少两个信号发射器的信号覆盖范围的重叠部分减小，使得机器人能够准确的判断自身具体位于哪一个信号发射器的信号覆盖范围内，从而实现准确的定位；另一方面，还能够扩大信号发射器的信号覆盖范围，避免了机器人与充电底座的距离较远时，无法接收到信号发射器发射的信号的问题。
附图说明
图1是一种用于机器人充电底座的信号发射装置；
图2是本发明提供的机器人充电底座一实施例中信号发射装置一结构示意图；
图3是本发明提供的机器人充电底座一实施例的信号发射装置又一结构示意图；
图4是本发明提供的机器人充电底座另一实施例中信号发射装置一结构示意图；
图5是本发明提供的机器人充电底座又一实施例的结构示意图；
图6是本发明提供的机器人充电底座又一实施例的拆解示意图；
图7是本发明提供的机器人充电底座又一实施例的局部示意图；
图8是本发明提供的机器人系统一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
先参阅图1，图1是一种用于机器人充电底座的信号发射装置，该信号发射装置10包括第一信号发射通道12以及第二信号发射通道14，其中，第一信号发射通道12内设置有第一信号发射器121，第二信号发射通道14内设置有第二信号发射器141。
在图1中，第一信号发射通道12以及第二信号发射通道14是平行设置的，由于信号发射通道具有一定的宽度，因此，信号发射器通过通道发射出去之后形成一定的扇形角度。具体地，以信号发射器的中心与通道开口一边的连线形成扇形的一边，信号发射器的中心与通道开口的另一边的连线形成扇形的另一边。
可以理解的，不同的信号发射通道中的信号发射器所发出的信号是不同的，例如，可以是第一信号发射器121和第二信号发射器141发射的信号的频率不同。在机器人进行充电时，是根据获取信号发射器发射的信号来判断自身所处的不同的信号范围从而实现定位的，因此，机器人可以判断自身是处于第一信号发射器121的信号覆盖范围内(B区域)、第二信号发射器141的信号覆盖范围内(C区域)、还是第一信号发射器121和第二信号发射器141的信号覆盖重叠的范围内(A区域)。
例如，当机器人面向充电底座移动时，若判断自身位于A区域，则向前移动，若判断自身位于B区域，则向左前方移动，若判断自身位于C区域，则向右前方移动。
从图1中可以知道，在两个信号发射器之间的距离较小时，两个信号发射器的信号覆盖范围有较大的重叠部分，如图1中的A区域。当机器人处于A区域时，能够同时接收到第一信号发射器121和第二信号发射器141发射的信号，无法准确的判断自身的位置，因此，难以准确的到达充电底座。
参阅图2，图2是本发明提供的机器人充电底座一实施例的结构示意图，该机器人充电底座包括信号发射装置20。
其中，该信号发射装置20包括至少两个信号发射通道，每个信号发射通道中设置至少一个信号发射器；其中，至少两个信号发射通道之间的距离，沿信号发射通道的延伸方向递增，以使至少两个信号发射通道的延伸方向之间形成一定的夹角。
具体地，以两个信号发射通道和两个信号发射器为例，信号发射装置20包括第一信号发射通道22和第二信号发射通道24，其中，第一信号发射通道22内设置有第一信号发射器221，第二信号发射通道24内设置有第二信号发射器241。
其中，第一信号发射通道22和第二信号发射通道24的延伸方向之间形成一定的夹角。
可选的，在一实施例中，第一信号发射通道22和第二信号发射通道24沿信号发射的方向逐渐分离开来，如图2所示的光路，由于两侧通道向外偏离，使得第一信号发射器221的信号覆盖范围和第二信号发射器241的信号覆盖范围的重叠部分减小，如图2中的A区域相比于图1中的A区域有所减小。
可选的，在另一实施中，第一信号发射通道22的延伸方向不变，即与图1中的方向相同，而第二信号发射通道24的延伸方向逐渐远离第一信号发射通道22，使得第一信号发射通道22和第二信号发射通道24的延伸方向之间形成一定的夹角。
可选的，如图3所示，在又一实施例中，第一信号发射通道22和第二信号发射通道24并不是沿直线延伸的，例如，第一信号发射通道22和第二信号发射通道24在通道的开始阶段为平行的，而第一信号发射通道22和第二信号发射通道24在开口处是向两侧分开的，以使得两个信号发射器发出的信号的重叠范围减小。
区别于现有技术，本实施例提供的机器人充电底座，包括信号发射装置，该信号发射装置包括至少两个信号发射通道，每个信号发射通道中设置至少一个信号发射器；其中，至少两个信号发射通道之间的距离，沿信号发射通道的延伸方向递增。通过上述方式，一方面，能够使至少两个信号发射器的信号覆盖范围的重叠部分减小，使得机器人能够准确的判断自身具体位于哪一个信号发射器的信号覆盖范围内，从而实现准确的定位；另一方面，还能够扩大信号发射器的信号覆盖范围，避免了机器人与充电底座的距离较远时，无法接收到信号发射器发射的信号的问题。
参阅图4，图4是本发明提供的机器人充电底座另一实施例中信号发射装置一结构示意图。
该实施例中的信号发射装置40包括第一信号发射通道42、第二信号发射通道44、第三信号发射通道46和第四信号发射通道48。
其中，第一信号发射通道42内设置有第一信号发射器421，第二信号发射通道44内设置有第二信号发射器441，第三信号发射通道46内设置有第三信号发射器461，第四信号发射通道48内设置有第四信号发射器481。
可选的，在一实施例中，第一信号发射通道42和第四信号发射通道48对称设置，并且第一信号发射通道42和第四信号发射通道48的延伸方向之间形成一定的夹角。第二信号发射通道44和第三信号发射通道46对称设置，第二信号发射通道44和第三信号发射通道46的延伸方向之间形成一定的夹角。
可选的，在一实施例中，第二信号发射通道44和第三信号发射通道46的延伸方向之间形成的夹角小于第一信号发射通道42和第四信号发射通道48的延伸方向之间形成的夹角。
可选的，如图4所示，第二信号发射通道44和第三信号发射通道46的出口还设置有遮挡板41，以部分遮挡信号发射通道的出口，这样可以进一步的减小第二信号发射通道44和第三信号发射通道46出射的信号的重叠部分。
可以理解的，第二信号发射通道44和第三信号发射通道46的延伸方向之间形成的夹角较小，可以使第二信号发射器441的信号覆盖范围和第三信号发射器461的信号覆盖范围的重叠部分减小，以使机器人准确的判断自身处于第二信号发射器441的信号覆盖范围内还是第三信号发射器461的信号覆盖范围内，从而准确的定位。
同时参阅图5至图7，图5是本发明提供的机器人充电底座又一实施例的结构示意图，图6是本发明提供的机器人充电底座又一实施例的拆解示意图，图7是本发明提供的机器人充电底座又一实施例的局部示意图。
该充电底座包括前壳522、后壳524以及底壳526，其中，前壳522、后壳524以及底壳526形成充电底座的主体结构52。
其中，底壳526包括从底壳526水平方向两侧、沿前壳522和后壳524形成的厚度方向延伸的第一延伸壳体5261和第二延伸壳体5262；前壳522包括从前壳522水平方向两侧、沿前壳522和后壳524形成的厚度方向延伸且平行于底壳526的第三延伸壳体5221和第四延伸壳体5222；其中，第一延伸壳体5261和第三延伸壳体5221形成充电底座的第一延伸部54，第二延伸壳体5262和第四延伸壳体5222形成充电底座的第二延伸部56。
其中，第一延伸部54和第二延伸部56用于设置充电电极。具体地，第一延伸部54上设置有阳极542，第二延伸部56上设置有阴极562。可以理解的，在机器人通过定位移动到充电底座的第一延伸部54和第二延伸部56之间的区域时，阳极542和阴极562之间导通，开始对机器人充电。
可选的，充电底座中还可以包括处理器和传感器(图未示)。其中，传感器用于感测机器人与充电底座之间的距离；处理器用于在机器人与充电底座之间的距离满足预设要求时，导通充电电极，以对机器人进行充电。其中，传感器可以是霍尔传感器，传感器的数量可以为多个，分别设置于充电底座的不同位置，用于从不同角度感测机器人与充电底座之间的距离。
如图6和图7所示，后壳524上设置有电路板5242，电路板5242上设置有朝向前壳522和后壳524形成的厚度方向延伸且平行于底壳526的上支撑板5244和下支撑板5246，下支撑板5246上设置有至少两个开口向上的凹槽70，上支撑板5244覆盖在下支撑板5246上，以使至少两个开口向上的凹槽70形成至少两个信号发射通道；其中，信号发射器设置在电路板5242上。
具体地，信号发射器、上支撑板5244和下支撑板5246设置在电路板5242上，上支撑板5244和下支撑板5246形成信号发射通道，以使信号发射器放置于信号发射通道内。
上支撑板5244和下支撑板5246朝向前壳的一侧还设置有平行于后壳524的遮罩58，遮罩58设置于后壳524上，遮罩58在对应至少两个信号发射通道出口的位置设置有通光窗581；其中，通光窗581用于透射信号发射器发射的信号。
具体地，如图7所示，遮罩58上可以设置多个连接柱582，电路板5242上对应该连接柱设置多个通孔72，在安装时，连接柱582穿过通孔72并通过螺丝固定在后壳524上，这样，可以实现遮罩58、电路板5242以及后壳524之间的固定连接。
另外，前壳522对应通光窗581的位置设置有开口5223，用于容置通光窗581。
另外，充电底座上还可以设置充电接口，用于连接外部电源对该充电装置进行供电。
参阅图8，图8是本发明提供的机器人系统一实施例的结构示意图，该机器人系统80包括机器人81以及充电底座82。
其中，该机器人80可以是扫地机器人或者其他服务型机器人。
在具体应用中，充电底座中的信号发射装置中的信号发射器可以是红外发光二极管(LED)。至少两个红外LED发光后，红外光通过至少两个通道发射出去，至少两个红外LED发射的光线在空间形成第一信号覆盖区域和第二信号覆盖区域。由于两个通道的延伸方向是发散的，因此，第一信号覆盖区域和第二信号覆盖区域的重叠部分较少，机器人在信号覆盖范围内通过获取红外信号判断自身的位置，具体可以通过判断获得的信号为第一信号还是第二信号来判断自身位于充电底座的左侧还是右侧，这样就使得机器人能够精准的进行定位，以便准确的回到充电底座进行充电。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种机器人充电底座，包括信号发射装置，其特征在于，所述信号发射装置包括至少两个信号发射通道，每个所述信号发射通道中设置至少一个信号发射器；
其中，所述至少两个信号发射通道之间的距离，沿所述信号发射通道的延伸方向递增；
所述信号发射装置包括第一信号发射通道和第二信号发射通道；
其中，所述第一信号发射通道和所述第二信号发射通道的延伸方向之间形成夹角；
所述充电底座还包括前壳、后壳以及底壳，所述前壳、所述后壳以及所述底壳形成所述充电底座的主体结构；
所述后壳上设置有电路板，所述电路板上设置有朝向所述前壳和所述后壳形成的厚度方向延伸且平行于所述底壳的上支撑板和下支撑板，所述下支撑板上设置有至少两个开口向上的凹槽，所述上支撑板覆盖在所述下支撑板上，以使所述至少两个开口向上的凹槽形成所述至少两个信号发射通道；
其中，所述信号发射器设置在所述电路板上；
所述上支撑板和所述下支撑板朝向所述前壳的一侧还设置有平行于所述后壳的遮罩，所述遮罩设置于所述后壳上，所述遮罩在对应所述至少两个信号发射通道出口的位置设置有通光窗；
其中，所述通光窗用于透射所述信号发射器发射的信号。
2.根据权利要求1所述的充电底座，其特征在于，
所述前壳对应所述通光窗的位置设置有开口，用于容置所述通光窗。
3.根据权利要求1所述的充电底座，其特征在于，
所述底壳包括从所述底壳水平方向两侧、沿所述前壳和所述后壳形成的厚度方向延伸的第一延伸壳体和第二延伸壳体；
所述前壳包括从所述前壳水平方向两侧、沿所述前壳和所述后壳形成的厚度方向延伸且平行于所述底壳的第三延伸壳体和第四延伸壳体；
其中，所述第一延伸壳体和所述第三延伸壳体形成所述充电底座的第一延伸部，所述第二延伸壳体和所述第四延伸壳体形成所述充电底座的第二延伸部；
所述第一延伸部和所述第二延伸部用于设置充电电极。
4.根据权利要求3所述的充电底座，其特征在于，所述充电底座还包括传感器和处理器；
所述传感器用于感测所述机器人与所述充电底座之间的距离；
所述处理器用于在所述机器人与所述充电底座之间的距离满足预设要求时，导通所述充电电极，以对所述机器人进行充电。
5.根据权利要求4所述的充电底座，其特征在于，
所述传感器的数量为多个，分别设置于所述充电底座的不同位置，用于从不同角度感测所述机器人与所述充电底座之间的距离。
6.根据权利要求1所述的充电底座，其特征在于，
所述信号发射通道的出口还设置有遮挡板，以部分遮挡所述信号发射通道的出口。
7.根据权利要求1所述的充电底座，其特征在于，
所述信号发射器为红外发光二极管。
8.一种机器人系统，包括机器人以及充电底座，其特征在于，
所述充电底座是如权利要求1-7任一项所述的充电底座。
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