CN107943048A - 一种充电控制方法、装置和家用机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种充电控制方法、装置和家用机器人，该充电控制方法和装置应用于家用机器人，该家用机器人设置有信号探测装置和用于与充电底座的充电接头相接触的充电接口，该方法和装置具体用于：当剩余电量低于预设电量阈值时，控制家用机器人移动至预设区域；利用信号探测装置检测充电底座发射的光定位信号；根据光定位信号控制家用机器人移动并靠近充电底座，并使充电接口与充电接头相接触。通过上述的控制，可以使家用机器人在无需用户干预的情况下进行自主充电，从而大大方便了用户的使用，提高了用户使用体验。

Description

一种充电控制方法、装置和家用机器人

技术领域

本申请涉及机器人技术领域，更具体地说，涉及一种充电控制方法、装置和家用机器人。

背景技术

家用机器人是为人类服务的特种机器人，主要从事家庭服务，维护、保养、修理、运输、清洗、监护等工作，种类可分为电器机器人、娱乐机器人、厨师机器人、搬运机器人、移动助理机器人和类人机器人。这些机器人一般由可充电池进行供电，当可充电池耗完之前需要进行充电。目前，在对这些家用机器人进行充电时，需要将家用机器人移动至充电插头所在地点，然后手动将充电插头插入或接触其充电接口，使用起来较为不便。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种充电控制方法、装置和家用机器人，用于当家用机器人需要充电时使其自主进行充电，以解决人工充电方式较为不便的问题。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种充电控制方法，应用于家用机器人，所述家用机器人设置有信号探测装置和用于与充电底座的充电接头相接触的充电接口，所述充电控制方法包括步骤：

当剩余电量低于预设电量阈值时，控制所述家用机器人移动至预设区域；

利用信号探测装置检测所述充电底座发射的光定位信号

根据所述光定位信号控制所述家用机器人移动并靠近所述充电底座，并使所述充电接口与所述充电接头相接触。

可选的，所述光定位信号包括依次成扇面分布的左定位信号、中定位信号和右定位信号，所述中定位信号居中，所述根据所述光定位信号控制所述家用机器人移动并靠近所述充电底座，包括：

当所述家用机器人处于所述预设区域时，原地旋转；

当检测到所述左定位信号时，控制所述家用机器人向右运动，直至检测到所述中间定位信号时停止向右运动；

当检测到所述右定位信号时，控制所述家用机器人向左运动，直至检测到所述中间定位信号时停止向左运动；

当检测到中间定位信号时，控制所述家用机器人朝向所述中间定位信号运动。

可选的，所述控制所述家用机器人朝向所述中间定位信号运动，包括：

在朝向所述中间定位信号运动过程中，如果检测到所述左定位信号，则在朝向所述中定位信号运动过程中向右运动，向右运动；如果检测到所述右定位信号，则在朝向所述中定位信号运动过程中向左运动。

可选的，还包括步骤：

如果在靠近所述充电底座的过程中遇到障碍物，则向预设方向移动预设距离，然后再次执行所述根据所述光定位信号控制所述家用机器人移动并靠近所述充电底座，并使所述充电接口与所述充电接头相接触步骤。

可选的，所述预设方向为与朝向所述充电底座的垂直方向。

一种充电控制装置，应用于家用机器人，所述家用机器人设置有信号探测装置和用于与充电底座的充电接头相接触的充电接口，所述充电控制装置包括：

移动控制模块，用于当剩余电量低于预设电量阈值时，控制所述家用机器人移动至预设区域；

定位信号检测模块，用于利用信号探测装置检测所述充电底座发射的光定位信号

进近控制模块，用于根据所述光定位信号控制所述家用机器人移动并靠近所述充电底座，并使所述充电接口与所述充电接头相接触。

可选的，所述光定位信号包括依次成扇面分布的左定位信号、中定位信号和右定位信号，所述中定位信号居中，所述进近控制模块包括：

旋转控制单元，用于当所述家用机器人处于所述预设区域时，原地旋转；

右偏控制单元，用于当检测到所述左定位信号时，控制所述家用机器人向右运动，直至检测到所述中间定位信号时停止向右运动；

左偏控制单元，用于当检测到所述右定位信号时，控制所述家用机器人向左运动，直至检测到所述中间定位信号时停止向左运动；

直进控制单元，用于当检测到中间定位信号时，控制所述家用机器人朝向所述中间定位信号运动。

可选的，所述直进控制单元还用于在朝向所述中间定位信号运动过程中，如果检测到所述左定位信号，则在朝向所述中定位信号运动过程中向右运动，向右运动；如果检测到所述右定位信号，则在朝向所述中定位信号运动过程中向左运动。

可选的，还包括：

避障控制模块，用于如果在靠近所述充电底座的过程中遇到障碍物，则向预设方向移动预设距离，然后再次执行所述根据所述光定位信号控制所述家用机器人移动并靠近所述充电底座，并使所述充电接口与所述充电接头相接触步骤。

一种家用机器人、设置有如上所述的充电控制装置。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种充电控制方法、装置和家用机器人，该充电控制方法和装置应用于家用机器人，该家用机器人设置有信号探测装置和用于与充电底座的充电接头相接触的充电接口，该方法和装置具体用于：当剩余电量低于预设电量阈值时，控制家用机器人移动至预设区域；利用信号探测装置检测充电底座发射的光定位信号；根据光定位信号控制家用机器人移动并靠近充电底座，并使充电接口与充电接头相接触。通过上述的控制，可以使家用机器人在无需用户干预的情况下进行自主充电，从而大大方便了用户的使用，提高了用户使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种充电控制方法的步骤流程图；

图2为本申请实施例提供的一种充电底座的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种充电控制装置的结构框图；

图4为本申请实施例提供的另一种充电控制装置的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本发明实施例提供的一种充电控制方法的步骤流程图。

本实施例提供的充电控制方法应用于能够自主移动的家用机器人，该家用机器人设置有移动装置，且设置有用于探测充电底座上发射的光定位信号的信号探测装置和用于接收充电底座上的充电接头相匹配的充电接口。充电底座100上设置有用于发射光定位信号的发光元件，具体如图2所示，分别为用于发射左定位信号DL的左发光元件D1、用于发射右定位信号DR的右发光元件D3和用于发射中定位信号DM的中发光元件D2，其中由于挡板101的存在，中定位信号的发散角非常小。

如图1所示，本实施例通过的充电控制方法包括如下步骤：

S101：控制家用机器人移动至预设区域。

当家用机器人的剩余电量下降到预设阈值时，为了避免继续使用使其完全失电，此时应该进行充电操作。该预设区域为距离充电底座较近的预先固定的区域，以便家用机器人的信号探测装置能够检测到充电底座所发射的光定位信号。

S102：探测充电底座发射的光定位信号。

这里的光定位信号是指该充电底座上所发射的左定位信号、中定位信号和右定位信号。值得指出的是，家用机器人上的信号探测装置因为其处于家用机器人的一侧，因此在同一时刻最多能够检测到两种光定位信号，甚至只能检测到一种光定位信号。

S103：根据光定位信号控制家用机器人移动至充电底座。

即根据光定位信号控制家用机器人移动并靠近充电底座，并使充电底座上的充电接头与家用机器人的充电接口紧靠并接触，通过充电底座的电能输出使家用机器人的电量得到补充，直至充电达到预设电量或充满。这里控制家用机器人移动的具体步骤如下：

首先，当家用机器人处于上述预设区域时，控制其原地旋转，以寻找到起码一种的光定位信号，当检测到光定位信号时停止旋转；

如果检测到的光定位信号为左定位信号，说明其所处位置较充电底座偏左，此时控制家用机器人向右侧运动，直至至检测到中定位信号时停止向右侧运动；

如果检测到的光定位信号为右定位信号，说明其所处位置较充电底座偏右，此时控制家用机器人向左侧运动，直至检测到中定位信号时向左侧运动。

如果直接或经过侧向运动后检测到的光定位信号为中定位信号，则说明该家用机器人已经正对该充电底座，此时则控制该家用机器人朝向该中定位信号的来向运动，直至紧靠该充电底座。

在控制家用机器人直接向充电底座靠近过程中，如果再次检测到左定位信号，则控制其向右运动，直至仅检测到中定位信号；同样，如果再次检测到右定位信号，则控制其向左运动，直至仅检测到中定位信号。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种充电控制方法，该充电控制方法应用于家用机器人，该家用机器人设置有信号探测装置和用于与充电底座的充电接头相接触的充电接口，该方法具体用于：当剩余电量低于预设电量阈值时，控制家用机器人移动至预设区域；利用信号探测装置检测充电底座发射的光定位信号；根据光定位信号控制家用机器人移动并靠近充电底座，并使充电接口与充电接头相接触。通过上述的控制，可以使家用机器人在无需用户干预的情况下进行自主充电，从而大大方便了用户的使用，提高了用户使用体验。

另外，如果在家用机器人向充电底座靠近过程中遇到障碍物，则朝向预设方向移动预设距离，例如横向移动一段距离，然后再次根据光定位信号寻找并靠近充电底座，由于其做了横向运动，因此有极大概率避开该障碍物，如果不能则再次横向移动，直至最终达到该充电底座。

实施例二

图3为本发明实施例提供的一种充电控制装置的结构框图。

本实施例提供的充电控制装置应用于能够自主移动的家用机器人，该家用机器人设置有移动装置，且设置有用于探测充电底座上发射的光定位信号的信号探测装置和用于接收充电底座上的充电接头相匹配的充电接口。充电底座100上设置有用于发射光定位信号的发光元件，具体如图2所示，分别为用于发射左定位信号DL的左发光元件D1、用于发射右定位信号DR的右发光元件D3和用于发射中定位信号DM的中发光元件D2，其中由于挡板101的存在，中定位信号的发散角非常小。

如图3所示，本实施例通过的充电控制装置包括移动控制模块10、定位信号检测模块20和进近控制模块30。

移动控制模块用于控制家用机器人移动至预设区域。

当家用机器人的剩余电量下降到预设阈值时，为了避免继续使用使其完全失电，此时应该进行充电操作。该预设区域为距离充电底座较近的预先固定的区域，以便家用机器人的信号探测装置能够检测到充电底座所发射的光定位信号。

定位信号检测模块用于利用信号机探测装置探测充电底座发射的光定位信号。

这里的光定位信号是指该充电底座上所发射的左定位信号、中定位信号和右定位信号。值得指出的是，家用机器人上的信号探测装置因为其处于家用机器人的一侧，因此在同一时刻最多能够检测到两种光定位信号，甚至只能检测到一种光定位信号。

进近控制模块用于根据光定位信号控制家用机器人移动至充电底座。

即根据光定位信号控制家用机器人移动并靠近充电底座，并使充电底座上的充电接头与家用机器人的充电接口紧靠并接触，通过充电底座的电能输出使家用机器人的电量得到补充，直至充电达到预设电量或充满。该进近控制模块具体包括旋转控制单元、右偏控制单元、左偏控制单元和直进控制单元。

选择控制单元用于当家用机器人处于上述预设区域时，控制其原地旋转，以寻找到起码一种的光定位信号，当检测到光定位信号时停止旋转；

如果检测到的光定位信号为左定位信号，说明其所处位置较充电底座偏左，此时右偏控制单元用于控制家用机器人向右侧运动，直至至检测到中定位信号时停止向右侧运动；

如果检测到的光定位信号为右定位信号，说明其所处位置较充电底座偏右，此时左偏控制单元用于控制家用机器人向左侧运动，直至检测到中定位信号时向左侧运动。

如果直接或经过侧向运动后检测到的光定位信号为中定位信号，则说明该家用机器人已经正对该充电底座，此时直进控制单元则控制该家用机器人朝向该中定位信号的来向运动，直至紧靠该充电底座。

直进控制单元还用于在控制家用机器人直接向充电底座靠近过程中，如果信号探测装置再次检测到左定位信号，则控制其向右运动，直至仅检测到中定位信号；同样，如果再次检测到右定位信号，则控制其向左运动，直至仅检测到中定位信号。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种充电控制装置，该充电控制装置应用于家用机器人，该家用机器人设置有信号探测装置和用于与充电底座的充电接头相接触的充电接口，该装置具体用于：当剩余电量低于预设电量阈值时，控制家用机器人移动至预设区域；利用信号探测装置检测充电底座发射的光定位信号；根据光定位信号控制家用机器人移动并靠近充电底座，并使充电接口与充电接头相接触。通过上述的控制，可以使家用机器人在无需用户干预的情况下进行自主充电，从而大大方便了用户的使用，提高了用户使用体验。

另外，本实施例中还包括避障控制模块40，如图4所示，该模块用于如果在家用机器人向充电底座靠近过程中遇到障碍物，则朝向预设方向移动预设距离，例如横向移动一段距离，然后再次根据光定位信号寻找并靠近充电底座，由于其做了横向运动，因此有极大概率避开该障碍物，如果不能则再次横向移动，直至最终达到该充电底座。

实施例三

本实施例提供了一种家用机器人，该家用机器人设置有如上一实施例所提供的充电控制装置，该充电控制装置具体用于：当剩余电量低于预设电量阈值时，控制家用机器人移动至预设区域；利用信号探测装置检测充电底座发射的光定位信号；根据光定位信号控制家用机器人移动并靠近充电底座，并使充电接口与充电接头相接触。通过上述的控制，可以使家用机器人在无需用户干预的情况下进行自主充电，从而大大方便了用户的使用，提高了用户使用体验。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本申请实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种充电控制方法，应用于家用机器人，所述家用机器人设置有信号探测装置和用于与充电底座的充电接头相接触的充电接口，其特征在于，所述充电控制方法包括步骤：

当剩余电量低于预设电量阈值时，控制所述家用机器人移动至预设区域；

利用信号探测装置检测所述充电底座发射的光定位信号

根据所述光定位信号控制所述家用机器人移动并靠近所述充电底座，并使所述充电接口与所述充电接头相接触。

2.如权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，所述光定位信号包括依次成扇面分布的左定位信号、中定位信号和右定位信号，所述中定位信号居中，所述根据所述光定位信号控制所述家用机器人移动并靠近所述充电底座，包括：

当所述家用机器人处于所述预设区域时，原地旋转；

当检测到所述左定位信号时，控制所述家用机器人向右运动，直至检测到所述中间定位信号时停止向右运动；

当检测到所述右定位信号时，控制所述家用机器人向左运动，直至检测到所述中间定位信号时停止向左运动；

当检测到中间定位信号时，控制所述家用机器人朝向所述中间定位信号运动。

3.如权利要求2所述的充电控制方法，其特征在于，所述控制所述家用机器人朝向所述中间定位信号运动，包括：

在朝向所述中间定位信号运动过程中，如果检测到所述左定位信号，则在朝向所述中定位信号运动过程中向右运动，向右运动；如果检测到所述右定位信号，则在朝向所述中定位信号运动过程中向左运动。

4.如权利要求1所述的充电控制方法，其特征在于，还包括步骤：

如果在靠近所述充电底座的过程中遇到障碍物，则向预设方向移动预设距离，然后再次执行所述根据所述光定位信号控制所述家用机器人移动并靠近所述充电底座，并使所述充电接口与所述充电接头相接触步骤。

5.如权利要求4所述的充电控制方法，其特征在于，所述预设方向为与朝向所述充电底座的垂直方向。

6.一种充电控制装置，应用于家用机器人，所述家用机器人设置有信号探测装置和用于与充电底座的充电接头相接触的充电接口，其特征在于，所述充电控制装置包括：

移动控制模块，用于当剩余电量低于预设电量阈值时，控制所述家用机器人移动至预设区域；

定位信号检测模块，用于利用信号探测装置检测所述充电底座发射的光定位信号

进近控制模块，用于根据所述光定位信号控制所述家用机器人移动并靠近所述充电底座，并使所述充电接口与所述充电接头相接触。

7.如权利要求6所述的充电控制装置，其特征在于，所述光定位信号包括依次成扇面分布的左定位信号、中定位信号和右定位信号，所述中定位信号居中，所述进近控制模块包括：

旋转控制单元，用于当所述家用机器人处于所述预设区域时，原地旋转；

右偏控制单元，用于当检测到所述左定位信号时，控制所述家用机器人向右运动，直至检测到所述中间定位信号时停止向右运动；

左偏控制单元，用于当检测到所述右定位信号时，控制所述家用机器人向左运动，直至检测到所述中间定位信号时停止向左运动；

直进控制单元，用于当检测到中间定位信号时，控制所述家用机器人朝向所述中间定位信号运动。

8.如权利要求7所述的充电控制装置，其特征在于，所述直进控制单元还用于在朝向所述中间定位信号运动过程中，如果检测到所述左定位信号，则在朝向所述中定位信号运动过程中向右运动，向右运动；如果检测到所述右定位信号，则在朝向所述中定位信号运动过程中向左运动。

9.如权利要求6所述的充电控制装置，其特征在于，还包括：

避障控制模块，用于如果在靠近所述充电底座的过程中遇到障碍物，则向预设方向移动预设距离，然后再次执行所述根据所述光定位信号控制所述家用机器人移动并靠近所述充电底座，并使所述充电接口与所述充电接头相接触步骤。

10.一种家用机器人、其特征在于，设置有如权利要求5～9任一项所述的充电控制装置。