CN109038724A - 机器人充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及一种机器人充电装置，包括：第一组发光装置，该组发光装置发出的光在所述充电装置外围的第一区域，该第一区域的外边界称为第一光幕墙，该第一光幕墙用于避免机器人冲撞该机器人充电装置；第二组发光装置，该组发光装置发出的光在所述充电装置外围的第二区域，该第二区域的外边界称为第二光幕墙，第二光幕墙比第一光幕墙相对所述充电装置较远，该第二光幕墙用于作为引导信号；控制器，用于控制第一组发光装置与第二组发光装置的开启与关闭，并分别标识该第一组发光装置与该第二组发光装置发出的光信号，以便于该机器人识别。本发明实施例既能让扫地机器人清扫充电装置的附近区域，又能让扫地机器人较快回到充电装置。

Description

机器人充电装置
【技术领域】
本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种机器人充电装置。
【背景技术】
现有扫地机器人充电座采用LED红外光来确定方向和角度。LED红外信号需要让扫地机器人在正常清扫时能够避开充电座的位置，而正常清扫充电座附近区域，为了让扫地机器人能够清扫充电座附近区域，LED红外信号覆盖的区域应在包围充电座的情况下尽可能小。
但是，LED红外信号又需要让扫地机器人识别位置，能在到回充电模式时准确地回到充电座充电，若LED红外信号覆盖的区域太小，扫地机器人往往需要寻找较长时间才能接收到红外光，因此扫地机器人需要较长时间才能识别和充电座的距离，回到充电座。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种机器人充电装置，既能让扫地机器人清扫充电装置的附近区域，又能让扫地机器人较快回到充电装置。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
本发明提供一种机器人充电装置，其包括：第一组发光装置，该组发光装置发出的光在所述充电装置外围的第一区域，该第一区域的外边界称为第一光幕墙，该第一光幕墙用于避免机器人在扫地模式下冲撞该机器人充电装置；第二组发光装置，该组发光装置发出的光在所述充电装置外围的第二区域，该第二区域的外边界称为第二光幕墙，第二光幕墙比第一光幕墙相对所述充电装置较远，该第二光幕墙用于作为引导信号引导该机器人在充电模式下回到充电装置；控制器，用于控制第一组发光装置与第二组发光装置的开启与关闭，并分别标识该第一组发光装置与该第二组发光装置发出的光信号，以便于该机器人识别。
在一些实施例中，该第一组发光装置发送第一光信号；该第二组发光装置发送第二光信号；该第一光信号不同于该第二光信号。
在一些实施例中，该第一光信号与该第二光信号在发光频率、发光强度、发光频率或发光强度的交替规则中至少有一项不同。
在一些实施例中，该第一光信号或该第二光信号分别包括至少第一方位光信号和第二方位光信号；该第一方位光信号不同于该第二方位光信号；该第一方位光信号与该第二方位光信号分别设置于该机器人充电装置的不同方位。在一些实施例中，第一光幕墙的各点离充电装置中心等距离，或该第二光幕墙的各点离所述充电装置中心等距离。
在一些实施例中，充电装置还包括第三组发光装置，该组发光装置发出的光在充电装置外围覆盖第三区域，第三区域的外边界称为第三光幕墙，第三光幕墙比第二光幕墙相对充电装置较远。
在一些实施例中，发光装置为红外光LED。
在一些实施例中，控制器用于交替开启第一组发光装置与第二组发光装置。
相对于现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明实施例中，用两组发光装置分别在充电装置外围形成第一光幕墙和第二光幕墙，因此可以通过控制器发送每组发光装置的识别码给扫地机器人，使扫地机器人可以将第一光幕墙作为近卫信号，在任何清扫情况下都不可以进入第一光幕墙以内而冲撞充电装置，并且使机器人可以将第二光幕墙作为回充电装置的引导信号。又由于第二光幕墙比第一光幕墙相对充电装置较远，因此离充电装置较近的第一光幕墙能让扫地机器人清扫充电座附近区域，而离充电装置较远的第二光幕墙又能让扫地机器人较快接收到红外光从而识别和充电装置的距离，从而较快回到充电装置。
【附图说明】
图1是本发明实施例中机器人充电装置的一个实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例中机器人充电装置的另一实施例的结构示意图。
【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用以解释本发明，并不用于限定本发明。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
除非另有定义，本文所实用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合；本文所使用的术语“连接”，如果是电路或电子元件之间的连接，包括电路或电子元件之间直接的电连接或通信连接，也包括电路或电子元件之间通过其他电路或电子元件，实现的间接的电连接。
本发明实施例中，机器人可以是扫地机器人，也可以是其它需要移动到充电装置充电的机器人，本发明实施例中以扫地机器人为例进行说明。
实施例一
请参阅图1，图1是本发明实施例中机器人充电装置的一个实施例的结构示意图。如图1所示，机器人充电装置100包括：
第一组发光装置，该组发光装置包括发光装置111与发光装置112。该第一组发光装置发出第一光信号。该发光装置111与发光装置112分别设置于该机器人充电装置的不同方位，如左路及右路；或者，还可以根据需要增加为左、中、右三个方位的发光装置。在本具体实施方式中以两路方位信号为例加以说明，该发光装置111与发光装置112发出的光分别为第一方位信号、第二方位信号，分别设置于该机器人充电装置的两侧。该第一光信号在充电装置100外围覆盖第一区域，第一区域的外边界10称为第一光幕墙10。第一光幕墙10可以作为近卫信号，在任何清扫情况下机器人都不可以进入第一光幕墙10以内而冲撞充电装置。
第二组发光装置，该组发光装置包括发光装置121与发光装置122。该第二组发光装置发出第二光信号。该发光装置121与发光装置122分别设置于该机器人充电装置的不同方位，如左路及右路；或者，还可以根据需要增加为左、中、右三个方位的发光装置。在本具体实施方式中以两路方位信号为例加以说明，该发光装置121与发光装置122发出的光分别为第一方位信号、第二方位信号，分别设置于该机器人充电装置的两侧。该第二光信号在充电装置100外围覆盖第二区域，第二区域的外边界20称为第二光幕墙20，第二光幕墙20比第一光幕墙10相对充电装置100较远。第二光幕墙20可以作为机器人回充电装置的引导信号。
上述第一光信号与第二光信号，第一光信号的第一方位信号与第二方位信号，以及第二光信号的第一方位信号与第二方位信号互不相同，例如在发光频率、发光强度、发光频率或发光强度的交替规则中至少有一项不同，也可以是由控制器分别各光信号进行编码，使其互不相同。从而，机器人则可以根据上述第一光信号的第一方位信号或第二方位信号，以及第二光信号的第一方位信号或第二方位信号确定光信号的来源及方向，从而进一步确定该机器人充电装置的方位，避免发生冲撞。
发光装置111、112、121、122具体可以为LED(发光二极管)或LD(镭射二极管)，例如LED可以是红外光LED。具体可以在充电装置正面180度方向上布设不同角度的广角红外光LED。
控制器130，用于交替开启第一组发光装置与第二组发光装置，例如先开启发光装置111与112并关闭发光装置121与122，隔50ms后开启发光装置121与122并关闭发光装置111与112，从而可以避免不同组发光装置之间的互相干扰。具体地，可以采用微控制器(MCU，Microcontroller Unit)的通用输入/输出口(GPIO，General Purpose InputOutput)控制红外光LED的开启和关闭，通过低压差线性稳压器(LDO，low dropoutregulator)来稳定LED电源，还可以通过LED限流电阻来精调各个LED的照射距离。
并且，控制器130还用于标识该第一组发光装置发出的光信号与该第二组发光装置发出的光信号。由此，以保证该第一组发光装置发出的光信号与该第二组发光装置发出的光信号可以被机器人识别。机器人则采用预置算法，利用识别出的发光装置发出的光来获得机器人与第一光幕墙、第二光幕墙、充电装置的位置关系，计算位置关系的算法为现有技术，此处不作赘述。
具体的，该控制器130可以是在开启每组发光装置时向机器人发送每组发光装置的识别码。例如，控制器130在开启发光装置111与112并关闭发光装置121与122时，向机器人发送第一组发光装置的识别码，使机器人在接收到第一组发光装置的光时识别当前光为第一组发光装置的光；控制器在开启发光装置121与122并关闭发光装置111与112时，向机器人发送第二组发光装置的识别码，使机器人在接收到第二组发光装置的光时识别当前光为第二组发光装置的光。
可选的，该控制器130还可以分别对该第一组发光装置、第二组发光装置发出的光进行编码，例如控制第一、第二发光装置的发光频率、发光强度、频率或强度的交替规则等，使得该第一组发光装置、第二组发光装置发出的光分别可以携带不同的识别码，以便于机器人收到不同的光信号后，可以识别出该光信号是第一组发光装置发出的还是第二组发光装置发出的。
在其它实施例中，控制器也可以采用其它控制方式控制第一组发光装置与第二组发光装置的开启与关闭。例如，控制器可以用于控制第一组发光装置始终开启，接收机器人发送的携带模式指令的消息，并控制第二组发光装置仅在机器人处于回充电模式时开启。
优选地，本实施例还包括发光装置140，该发光装置发出的光可以作为机器人的回充对位信号，即机器人在回充电装置的过程中，接收到该光后，可以根据该光识别与充电装置的距离。
本实施例中，用两组发光装置分别在充电装置外围形成第一光幕墙和第二光幕墙，因此可以通过控制器发送每组发光装置的识别码给扫地机器人，使扫地机器人可以将第一光幕墙作为近卫信号，在任何清扫情况下都不可以进入第一光幕墙以内而冲撞充电装置，并且使机器人可以将第二光幕墙作为回充电装置的引导信号。又由于第二光幕墙比第一光幕墙相对充电装置较远，因此离充电装置较近的第一光幕墙能让扫地机器人清扫充电座附近区域，而离充电装置较远的第二光幕墙又能让扫地机器人较快接收到红外光从而识别和充电装置的距离，从而较快回到充电装置。
实施例二
请参阅图2，图2是本发明实施例中机器人充电装置的另一实施例的结构示意图。如图2所示，机器人充电装置200包括第一组发光装置、第二组发光装置与控制器130。
本实施例与实施例一的区别之处主要包括：
第一组发光装置包括发光装置111、112、113、114，发光装置111、112、113、114发出的光在充电装置200外围覆盖第一区域，第一区域的外边界10称为第一光幕墙10。并且，第一光幕墙10包围充电装置200，从而使得用户把充电装置放在房间中间时，在各个方向都不会造成机器人冲撞充电装置的情况。更优选地，第一光幕墙10的各点离充电装置200中心等距离。具体地，第一光幕墙可以呈以充电装置中心为圆心的圆形。具体可以采用精密算法和精密电阻来控制红外光LED的照射距离和角度，实现圆形光幕墙。
同理，第二组发光装置包括发光装置121、122、123、124，发光装置121、122、123、124发出的光在充电装置200外围覆盖第二区域，第二区域的外边界20称为第二光幕墙20，第二光幕墙20比第一光幕墙10相对充电装置200较远。并且，第二光幕墙20包围充电装置200，第二光幕墙的各点离充电装置中心等距离。具体地，第二光幕墙可以呈以充电装置中心为圆心的圆形。
优选地，上述实施例一和实施例二中，充电装置100、200还可以包括第三组发光装置(图未示)，该组发光装置发出的光在充电装置200外围覆盖第三区域，第三区域的外边界称为第三光幕墙，第三光幕墙比第二光幕墙相对充电装置较远。在本实施例中，第三光幕墙具体可以呈以充电装置中心为圆心的圆形。第二光幕墙与第三光幕墙这两层光幕墙都可以作为机器人回充电装置的引导信号，以便于机器人较快速地获取到引导信号，较快回到充电装置。
举例来说，假设充电装置中心为O，第二光幕墙可以设置为以O为圆心半径为1米的圆形，第三光幕墙可以设置为以O为圆心半径为2米的圆形，机器人在离第三光幕墙较近而离第二光幕墙较远的位置(例如离O直线距离为2.5米的位置)时，若没有第三光幕墙，则机器人需要移动到第二光幕墙才能获取到红外光引导信号而回到充电装置。而本实施例中，由于通过增加第三组发光装置形成第三光幕墙，因此机器人可以不需要移动到第二光幕墙，获取了第三光幕墙即可形成的引导信号即可回到充电装置，因此能够较快回到充电装置。
同理，甚至还可以再增加发光装置组来增加光幕墙，通过建立多层光幕墙，可以使得机器人能较快获取到回充电装置的引导信号，能较快回到充电装置，让用户感受到更加智能。
本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
上述具体实施方式说明但并不限制本发明，本领域的技术人员能在权利要求的范围内设计出多个可代替实例。所属领域的技术人员应该意识到，对在没有违反如所附权利要求书所定义的本发明的范围之内，可对具体实现方案做出适当的调整、修改等。因此，凡依据本发明的精神和原则，所做的任意修改和变化，均在所附权利要求书所定义的本发明的范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人充电装置，其特征在于，包括：
第一组发光装置，该组发光装置发出的光在所述充电装置外围的第一区域，该第一区域的外边界称为第一光幕墙，该第一光幕墙用于避免机器人在扫地模式下冲撞该机器人充电装置；
第二组发光装置，该组发光装置发出的光在所述充电装置外围的第二区域，该第二区域的外边界称为第二光幕墙，第二光幕墙比第一光幕墙相对所述充电装置远，该第二光幕墙用于作为引导信号引导该机器人在充电模式下回到充电装置；
控制器，用于控制第一组发光装置与第二组发光装置的开启与关闭，并分别标识该第一组发光装置与该第二组发光装置发出的光信号，以便于该机器人识别。
2.根据权利要求1所述的机器人充电装置，其特征在于：该第一组发光装置发送第一光信号；该第二组发光装置发送第二光信号；该第一光信号不同于该第二光信号。
3.根据权利要求2所述的机器人充电装置，其特征在于：该第一光信号与该第二光信号在发光频率、发光强度、发光频率或发光强度的交替规则中至少有一项不同。
4.根据权利要求2所述的机器人充电装置，其特征在于：该第一光信号或该第二光信号分别包括至少第一方位光信号和第二方位光信号；该第一方位光信号不同于该第二方位光信号；该第一方位光信号与该第二方位光信号分别设置于该机器人充电装置的不同方位。
5.根据权利要求1所述的机器人充电装置，其特征在于：第一光幕墙的各点离所述充电装置中心等距离，或该第二光幕墙的各点离所述充电装置中心等距离。
6.根据权利要求1所述的机器人充电装置，其特征在于，该充电装置还包括第三组发光装置，该组发光装置发出的光在所述充电装置外围的第三区域，第三区域的外边界称为第三光幕墙，第三光幕墙比第二光幕墙相对所述充电装置远。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的机器人充电装置，其特征在于，所述发光装置为红外光LED。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的机器人充电装置，其特征在于，所述控制器用于交替开启第一组发光装置与第二组发光装置。
9.根据权利要求1所述的机器人充电装置，其特征在于：所述充电装置还包括基座；
每组发光装置包括至少两个子组发光装置，每组发光装置的各子组发光装置布设在所述基座的不同位置。
10.根据权利要求1所述的机器人充电装置，其特征在于：每组发光装置的各子组发光装置具有不同的光频段。
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