CN108733040A - 机器人的回充控制系统及具有其的机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人的回充控制系统及具有其的机器人，其中，系统包括：路径获取模块，用于获取机器人的回充规划路径；判定模块，用于根据回充规划路径确定回充条件，并且判断机器人是否满足回充条件；控制模块，当满足回充条件时，用于控制机器人沿着回充规划路径进行充电。该控制系统可以提高机器人的工作效率，提高机器人的可靠性和实用性，提高用户使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，特别涉及一种机器人的回充控制系统及具有其的机器人。
背景技术
家用机器人的自动返回充电桩进行充电对智能机器人而言尤为重要，不但可以提高机器人的工作效率，而且可以提高机器人的智能度。相关技术中，家用机器人如扫地机器人的回充控制方法一般是在电量低于一定量时，机器人开始回充，但是这样很容易回充失败，如路径太长导致电量不够，但若预留较多的电量就开始回充，易导致机器人的工作效率低下，降低机器人的可靠性和实用性，降低用户体验。另外，相关技术中机器人的充电控制模式单一，如要等待充满才会返回继续执行任务，从而会增加机器人执行任务耗费的总时间，降低机器人的工作效率，并且降低机器人的智能度，有待改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种机器人的回充控制系统，该系统可以提高机器人的工作效率，提高机器人的可靠性和实用性，提高用户使用体验。
本发明的另一个目的在于提出一种机器人。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种机器人的回充控制系统，包括：路径获取模块，用于获取机器人的回充规划路径；判定模块，用于根据所述回充规划路径确定回充条件，并且判断所述机器人是否满足所述回充条件；控制模块，当满足所述回充条件时，用于控制机器人沿着所述回充规划路径进行充电。
本发明实施例的机器人的回充控制系统，可以预估机器人的回充时预计路程、时间和耗电量，从而有效地利用电量，使机器人的回充时电量能够满足需求又不浪费，进而提高机器人的工作效率，提高机器人的可靠性和实用性，提高用户使用体验。
另外，根据本发明上述实施例的机器人的回充控制系统还可以具有以下附加的技术特征：
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述路径获取模块包括：第一获取单元，用于获取充电桩位置；第二获取单元，用于获取所述机器人的当前所处位置；第三获取单元，用于根据所述充电桩位置和所述当前所述位置获取所述回充规划路径。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第一获取单元具体用于：根据历史充电事件记录获取所述充电桩位置；和/或根据与用户的交互信息获取所述充电桩位置；和/或通过传感器检测得到所述充电桩位置。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述路径模块还包括：第四获取单元，当未得到所述充电桩位置时，用于获取机器人所在环境的电子地图，使得所述第三获取单元根据所述电子地图和所述当前所述位置获取所述回充规划路径。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述路径模块还包括：第一判断模块，用于判断能否得到所述电子地图，和/或判断所述电子地图是否完整，使得在未能得到所述电子地图和/或不完整时，所述控制模块控制所述机器人按照预设的方式在环境中移动，以确定所述充电桩位置或得到所述电子地图。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述回充条件包括：根据所述回充规划路径得到回充所需电量并根据所述回充所需电量确定的回充电量阈值；和/或根据所述回充规划路径得到回充所需时间并根据所述回充所需时间确定的回充时间阈值。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述控制模块还用于：在未能得到所述电子地图和/或所述电子地图不完整，且在所述机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，控制所述机器人按照所述预设的方式在环境中移动，以确定所述充电桩位置或所述完整地图。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述控制模块还用于：在有完整地图时，根据所述完整地图得到机器人的充电桩寻找路径并确定寻找条件，以在满足所述寻找条件时，控制机器人沿着所述充电桩寻找路径确定所述充电桩位置，并且在没有所述完整地图时，用于在所述机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，控制所述机器人按照所述预设的方式在环境中移动，以确定所述充电桩位置或所述完整地图。
进一步地，在本发明的一个实施例中，还包括：第二判断模块，用于判断正在充电中的机器人的电量是否满足执行任务条件，以在满足所述执行任务条件时，使得所述控制模块控制所述机器人停止充电并继续执行任务。
为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种机器人，其包括上述的机器人的回充控制系统。该机器人可以预估机器人的回充时预计路程、时间和耗电量，从而有效地利用电量，使机器人的回充时电量能够满足需求又不浪费，进而提高机器人的工作效率，提高机器人的可靠性和实用性，提高用户使用体验。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明一个实施例的机器人的回充控制系统的结构示意图；
图2为根据本发明一个实施例的机器人的回充示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的机器人的回充控制系统及具有其的机器人，首先将参照附图描述根据本发明实施例提出的机器人的回充控制系统。
图1是本发明一个实施例的机器人的回充控制系统的结构示意图。
如图1所示，该机器人的回充控制系统10包括：路径获取模块100、判定模块200和控制模块300。
其中，路径获取模块100用于获取机器人的回充规划路径。判定模块200用于根据回充规划路径确定回充条件，并且判断机器人是否满足回充条件。控制模块300当满足回充条件时，用于控制机器人沿着回充规划路径进行充电。本发明实施例的控制系统10可以提高机器人的工作效率，提高机器人的可靠性和实用性，提高用户使用体验。
进一步地，在本发明的一个实施例中，路径获取模块100包括：第一获取单元、第二获取单元和第三获取单元。
具体地，第一获取单元用于获取充电桩位置。第二获取单元，用于获取机器人的当前所处位置。第三获取单元，用于根据充电桩位置和当前位置获取回充规划路径。
可以理解的是，如图2所示，获取充电桩位置如充电桩102，获取机器人的当前所处位置如机器人101，从而获取回充规划路径如最短路径104。
其中，在本发明的一个实施例中，第一获取单元具体用于根据历史充电事件记录获取充电桩位置；和/或根据与用户的交互信息获取充电桩位置；和/或通过传感器检测得到充电桩位置。
需要说明的是，充电桩位置的获取方式可以有很多种，例如根据历史数据得到，或者由用户载入，或者通过传感器检测等等，在此不作具体限制。
另外，在本发明的一个实施例中，路径模块100还包括：第四获取单元。
可以理解的是，当未得到充电桩位置时，第四获取单元用于获取机器人所在环境的电子地图，使得第三获取单元根据电子地图和当前位置获取回充规划路径。
进一步地，在本发明的一个实施例中，路径模块100还包括：第一判断模块。其中，第一判断模块用于判断能否得到电子地图，和/或判断电子地图是否完整，使得在未能得到电子地图和/或不完整时，控制模块300控制机器人按照预设的方式在环境中移动，以确定充电桩位置或得到电子地图。
例如，当未知充电桩位置，并且没有完整地图时，当电量低于某个阈值H1时，机器人开始优先按照预设的方式在环境中移动进行作业，建立完整的地图，并在移动的过程中寻找充电桩。预设的移动机器人建立地图的方式可以为机器人优先去可去的空旷的区域行走，直至机器人去完所有可去的未知区域建立出完整的地图为止；也可以是优先沿着障碍物行走，直至机器人检测到自己被障碍物封闭住且封闭区域内无可到达的未知区域位置为止，其中优先去长形的障碍物附近，因为障碍物附近存在充电桩的几率更高，特别是长形的墙附近。当建立出完整的地图后，恢复正常工作模式。若期间并未找到充电桩，则同理计算寻找充电桩可能最大路程(去除之前已查找的部分)。
进一步地，在本发明的一个实施例中，回充条件包括：根据回充规划路径得到回充所需电量并根据回充所需电量确定的回充电量阈值；和/或根据回充规划路径得到回充所需时间并根据回充所需时间确定的回充时间阈值。
举例而言，当已知充电桩位置时，机器人在工作的过程中实时获取当前位置信息，根据地图情况计算从当前位置到达充电桩的最短路径，并可以根据机器人回充模式时的移动所需功率，计算回充所需的电量E1，其中，所需电量E1＝回充移动功率*最短路径距离/回充移动速度，进而当机器人的剩余电量低于E1和安全保留电量E0之和时，机器人开始回充。需要说明的是，其中最短路径的计算可以采用A星或D星的方法，在此不做具体赘述。
进一步地，也可以根据路程和速度计算回充所耗时间，回充所耗时间T1＝最短路径(或最长寻找路程距离)/回充移动速度，当剩余电量预估时间不够回充所耗时间T1与保险时间T0之和时，机器人开始回充。
如图2所示，例如移动机器人101正在作业，获取当前位置信息且获取充电桩102余与移动机器人101之间的最短路径104，从而确定回充条件，如回充电量阈值或者回充时间阈值，当机器人的剩余电量低于回充电量阈值或者剩余电量预估时间不够回充时间阈值时，控制机器人101开始回充。
其中，在本发明的一个实施例中，在未能得到电子地图和/或不完整，且在机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，控制模块300还用于控制机器人按照预设的方式在环境中移动，以确定充电桩位置或完整地图。
进一步地，在本发明的一个实施例中，控制模块300还用于：在有完整地图时，根据完整地图得到机器人的充电桩寻找路径并确定寻找条件，以在满足寻找条件时，控制机器人沿着充电桩寻找路径确定充电桩位置，并且在没有完整地图时，用于在机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，控制机器人按照预设的方式在环境中移动，以确定充电桩位置或完整地图。
举例而言，当未知充电桩位置时，若机器人已有完整地图，则计算寻找充电桩可能需要的最大路程，此时所需电量E1＝回充移动功率*最长寻找路程距离/回充移动速度。当电量低于当机器人的剩余电量低于E1和安全保留电量E0之和时，机器人开始回充。若返回充电桩时机器人仍然有较大的电量，则记录充电桩的位置，继续开始工作。
另外，在本发明的一个实施例中，本发明实施例的控制系统10还包括：第二判断模块。其中，第二判断模块用于判断正在充电中的机器人的电量是否满足执行任务条件，以在满足执行任务条件时，使得控制模块300控制机器人停止充电并继续执行任务。
可以理解的是，回充的过程中，也可以根据功耗情况，实时进行回充功率调整，降低功率，延长回充能行走的路径，提高机器人的可靠性。如在本发明的一个实施例中，所述机器人为扫地机器人，在回充过程可以关闭风机，边刷等降低功耗。
进一步地，回充的时间也可以根据任务进行调整，计算机器人剩余任务预计耗电量，当要求的电量Eneed≤总电量-保险剩余电量时，或Eneed≤(总电量-保险剩余电量)*比例系数时，则机器人会在已有足够电量时继续返回执行之前的任务，无需等待充满电，有效提高机器人的工作效率，提高用户使用体验。
如图2所示，机器人101为本发明实施例中一种应用，扫地机器人。在控制机器人101充电之后，计算机器人101需要清扫除了已扫区域103之外区域所需电量，当机器人的电量满足所需电量时，可以停止充电并开始任务，提高工作效率。
根据本发明实施例的机器人的回充控制系统，可以预估机器人的回充时预计路程、时间和耗电量，从而有效地利用电量，使机器人的回充时电量能够满足需求又不浪费，进而提高机器人的工作效率，提高机器人的可靠性和实用性，提高用户使用体验。
根据本发明实施例的机器人的回充控制系统，可以预估机器人的回充时预计路程、时间和耗电量，从而有效地利用电量，使机器人的回充时电量能够满足需求又不浪费，进而提高机器人的工作效率，提高机器人的可靠性和实用性，提高用户使用体验。
此外，本发明实施例还提出了一种机器人，该机器人包括上述的机器人的回充控制系统。该机器人可以预估机器人的回充时预计路程、时间和耗电量，从而有效地利用电量，使机器人的回充时电量能够满足需求又不浪费，进而提高机器人的工作效率，提高机器人的可靠性和实用性，提高用户使用体验。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种机器人的回充控制系统，其特征在于，包括：
路径获取模块，用于获取机器人的回充规划路径；
判定模块，用于根据所述回充规划路径确定回充条件，并且判断所述机器人是否满足所述回充条件；以及
控制模块，当满足所述回充条件时，用于控制机器人沿着所述回充规划路径进行充电。
2.根据权利要求1所述的机器人的回充控制系统，其特征在于，所述路径获取模块包括：
第一获取单元，用于获取充电桩位置；
第二获取单元，用于获取所述机器人的当前所处位置；
第三获取单元，用于根据所述充电桩位置和所述当前所述位置获取所述回充规划路径。
3.根据权利要求2所述的机器人的回充控制系统，其特征在于，所述第一获取单元具体用于：
根据历史充电事件记录获取所述充电桩位置；和/或
根据与用户的交互信息获取所述充电桩位置；和/或
通过传感器检测得到所述充电桩位置。
4.根据权利要求2所述的机器人的回充控制系统，其特征在于，所述路径模块还包括：
第四获取单元，当未得到所述充电桩位置时，用于获取机器人所在环境的电子地图，使得所述第三获取单元根据所述电子地图和所述当前所述位置获取所述回充规划路径。
5.根据权利要求4所述的机器人的回充控制系统，其特征在于，所述路径模块还包括：
第一判断模块，用于判断能否得到所述电子地图，和/或判断所述电子地图是否完整，使得在未能得到所述电子地图和/或不完整时，所述控制模块控制所述机器人按照预设的方式在环境中移动，以确定所述充电桩位置或得到所述电子地图。
6.根据权利要求5所述的机器人的回充控制系统，其特征在于，所述回充条件包括：
根据所述回充规划路径得到回充所需电量并根据所述回充所需电量确定的回充电量阈值；和/或
根据所述回充规划路径得到回充所需时间并根据所述回充所需时间确定的回充时间阈值。
7.根据权利要求6所述的机器人的回充控制系统，其特征在于，所述控制模块还用于：
在未能得到所述电子地图和/或所述电子地图不完整，且在所述机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，控制所述机器人按照所述预设的方式在环境中移动，以确定所述充电桩位置或所述完整地图。
8.根据权利要求5所述的机器人的回充控制系统，其特征在于，所述控制模块还用于：
在有完整地图时，根据所述完整地图得到机器人的充电桩寻找路径并确定寻找条件，以在满足所述寻找条件时，控制机器人沿着所述充电桩寻找路径确定所述充电桩位置，并且在没有所述完整地图时，用于在所述机器人的剩余电量小于预设电量阈值时，控制所述机器人按照所述预设的方式在环境中移动，以确定所述充电桩位置或所述完整地图。
9.根据权利要求1所述的机器人的回充控制系统，其特征在于，还包括：
第二判断模块，用于判断正在充电中的机器人的电量是否满足执行任务条件，以在满足所述执行任务条件时，使得所述控制模块控制所述机器人停止充电并继续执行任务。
10.一种机器人，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的机器人的回充控制装置。
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