CN109474034A - 一种机器人自主充电的设备、机器人及其自主充电的系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人自主充电的设备、机器人及其自主充电的系统，包括：电池电压检测电路，用于对可充电电池两端的电压进行降压处理，并实时检测可充电电池降压后的电压；充电检测电路，用于当机器人的充电端子与充电桩的供电端子正确连接时，生成充电信号；分别与电池电压检测电路的输出端和充电检测电路的输出端连接的控制电路，用于当检测的电压小于预设充电电压时，控制机器人运动至充电桩以进行充电连接；在接收到充电信号后控制充电桩开始为可充电电池充电。可见，本申请可使机器人自主完成充电操作，无需工作人员亲自前往机器人的工作现场完成机器人的充电，进而节省了工作人员的时间，且提高了机器人的充电效率。

Description

一种机器人自主充电的设备、机器人及其自主充电的系统

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种机器人自主充电的设备、机器人及其自主充电的系统。

背景技术

随着机器人技术的发展，机器人被广泛应用于各工业生产中。现有技术中，机器人可自动执行工业生产工作，以协助或取代人类的工作。而机器人工作所需的电能由其内部的可充电电池提供，当可充电电池电量不足需要充电时，通常由人工完成机器人的充电操作。但是，人工充电需要工作人员亲自前往机器人的工作现场，不仅浪费了工作人员的时间，而且降低了机器人的充电效率。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种机器人自主充电的设备、机器人及其自主充电的系统，使机器人自主完成充电操作，无需工作人员亲自前往机器人的工作现场完成机器人的充电，进而节省了工作人员的时间，且提高了机器人的充电效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种机器人自主充电的设备，设于包含可充电电池的机器人内部，包括：

电池电压检测电路，用于对所述可充电电池两端的电压进行降压处理，并实时检测所述可充电电池降压后的电压；

充电检测电路，用于当所述机器人的充电端子与充电桩的供电端子正确连接时，生成充电信号；

分别与所述电池电压检测电路的输出端和所述充电检测电路的输出端连接的控制电路，用于当检测的电压小于预设充电电压时，控制所述机器人运动至所述充电桩以进行充电连接；在接收到所述充电信号后控制所述充电桩开始为所述可充电电池充电。

优选地，所述充电检测电路包括调压电路和用于将自身输入的电压与预设基准电压作大小比较以对应输出高低电平的比较电路；且所述充电桩包括用于为所述可充电电池提供充电电源的充电器和接触器，所述接触器包括线圈和常开触点开关；则所述充电端子包括第一充电端子、第二充电端子及第三充电端子，所述供电端子包括与所述第一充电端子对应的第一供电端子、与所述第二充电端子对应的第二供电端子及与所述第三充电端子对应且接地的第三供电端子；其中：

所述调压电路的调节端与所述第一充电端子连接，所述调压电路的输出端与所述比较电路的输入端连接，所述比较电路的输出端作为所述充电检测电路的输出端，所述第一供电端子与所述线圈的第一端连接，所述线圈的第二端与所述第三供电端子连接，所述充电器的输出端与所述常开触点开关的第一端连接，所述常开触点开关的第二端与所述第二供电端子连接，所述第二充电端子与所述可充电电池的正极连接，所述可充电电池的负极与所述第三充电端子连接；

所述调压电路用于当所述第一充电端子与所述第一供电端子的连接状态发生改变时调整自身输出至所述比较电路的电压值，以使所述比较电路输出的高低电平发生转换。

优选地，所述调压电路包括第一直流电源、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管及接近开关；其中：

所述第一直流电源的输出端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端和所述第一二极管的阳极连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，其公共端作为所述调压电路的输出端，所述第三电阻的第二端接地，所述第一二极管的阴极与所述接近开关的第一端连接，所述接近开关的第二端作为所述调压电路的调节端；

则所述控制电路包括控制芯片、第一信号放大电路及第二二极管；其中：

所述控制芯片与所述第一信号放大电路的输入端连接，所述第一信号放大电路的输出端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极分别与所述第一二极管的阴极和所述接近开关的第一端连接；

所述控制芯片用于当所述电压信号小于预设充电电压时，控制所述机器人运动至所述充电桩以进行自主充电连接；在接收到所述充电信号后，利用所述第一信号放大电路驱动所述常开触点开关吸合，以使所述充电桩开始为所述可充电电池充电。

优选地，所述调压电路还包括续流二极管和与所述第三电阻并联的电容；其中：

所述续流二极管的阴极与所述第一充电端子连接，所述续流二极管的阳极接地。

优选地，所述比较电路包括比较器、上拉电阻及第二直流电源，其中：

所述比较器的输入正端作为所述比较电路的输入端，所述比较器的输入负端接入所述预设基准电压，所述比较器的输出端与所述上拉电阻的第一端连接，其公共端作为所述比较电路的输出端，所述上拉电阻的第二端与所述第二直流电源的输出端连接。

优选地，所述电池电压检测电路包括第一分压电阻、第二分压电阻及电压采样电路；其中：

所述第一分压电阻的第一端与所述可充电电池的正极连接，所述第一分压电阻的第二端分别与所述第二分压电阻的第一端和所述电压采样电路的采样端连接，所述第二分压电阻的第二端与所述可充电电池的负极连接，所述电压采样电路的输出端作为所述电池电压检测电路的输出端。

优选地，该设备还包括：

第一端与所述第二充电端子连接、第二端与所述可充电电池的正极连接、控制端与所述控制芯片连接的防短路电路；

所述控制芯片用于当所述可充电电池未充电时，利用所述防短路电路断开所述第二充电端子与所述可充电电池的连接，以使所述第二充电端子不带电。

优选地，所述防短路电路包括防短路接触器和第二信号放大电路，所述防短路接触器包括防短路线圈和防短路触点开关；其中：

所述防短路触点开关的第一端作为所述防短路电路的第一端，所述防短路触点开关的第二端作为所述防短路电路的第二端，所述防短路线圈的第一端接地，所述防短路线圈的第二端与所述第二信号放大电路的输出端连接，所述第二信号放大电路的输入端作为所述防短路电路的控制端；

所述控制芯片还用于在接收到所述充电信号后利用所述第二信号放大电路驱动所述防短路触点开关吸合，以使所述充电桩开始为所述可充电电池充电。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种机器人，包括可充电电池，还包括上述任一种机器人自主充电的设备。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种机器人自主充电的系统，包括充电桩，还包括上述机器人。

本发明提供了一种机器人自主充电的设备，设于包含可充电电池的机器人内部，包括：电池电压检测电路，用于对可充电电池两端的电压进行降压处理，并实时检测可充电电池降压后的电压；充电检测电路，用于当机器人的充电端子与充电桩的供电端子正确连接时，生成充电信号；分别与电池电压检测电路的输出端和充电检测电路的输出端连接的控制电路，用于当检测的电压小于预设充电电压时，控制机器人运动至充电桩以进行充电连接；在接收到充电信号后控制充电桩开始为可充电电池充电。

与现有技术的人工充电相比，本申请在机器人内部设有机器人自主充电的设备，其可以检测可充电电池对应的电压，若可充电电池对应的电压小于所设充电电压，说明此时可充电电池的电量不足需要充电，则控制机器人运动至充电桩进行充电连接。当检测到二者正确连接时，控制充电桩开始为可充电电池充电，从而使机器人自主完成充电操作，无需工作人员亲自前往机器人的工作现场完成机器人的充电，进而节省了工作人员的时间，且提高了机器人的充电效率。

本发明还提供了一种机器人及其自主充电的系统，与上述自主充电设备具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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发明的一些实施例，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为本发明提供的一种机器人自主充电的设备的结构示意图；

图2为本发明提供的另一种机器人自主充电的设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种机器人自主充电的设备、机器人及其自主充电的系统，使机器人自主完成充电操作，无需工作人员亲自前往机器人的工作现场完成机器人的充电，进而节省了工作人员的时间，且提高了机器人的充电效率。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参照图1，图1为本发明提供的一种机器人自主充电的设备的结构示意图。

该机器人自主充电的设备设于包含可充电电池的机器人内部，包括：

电池电压检测电路1，用于对可充电电池两端的电压进行降压处理，并实时检测可充电电池降压后的电压；

充电检测电路2，用于当机器人的充电端子与充电桩的供电端子正确连接时，生成充电信号；

分别与电池电压检测电路1的输出端和充电检测电路2的输出端连接的控制电路3，用于当检测的电压小于预设充电电压时，控制机器人运动至充电桩以进行充电连接；在接收到充电信号后控制充电桩开始为可充电电池充电。

需要说明的是，本申请中的预设是提前设置好的，只需要设置一次，除非根据实际情况需要修改，否则不需要重新设置。

具体地，本申请的机器人自主充电的设备包括电池电压检测电路1、充电检测电路2及控制电路3，其工作原理为：已知机器人包含的可充电电池的电量与其电压成正相关，所以本申请采用电池电压检测电路1先对可充电电池两端的电压进行降压处理，再实时检测可充电电池降压后的电压(反映电池的电量剩余情况)，并将检测到的电压信号发送至控制电路3。

控制电路3在接收到电压信号后将电压信号与所设充电电压作比较，若电压信号不小于所设充电电压，说明此时可充电电池的电量足够支撑机器人再工作一段时间，无需对其充电。若电压信号小于所设充电电压，说明此时可充电电池的电量不足，无法支撑机器人继续工作较长时间，需要对其充电，则控制机器人运动至充电桩，以实现机器人自主连接至充电桩。

可以理解的是，本申请所设的充电电压应保证可充电电池所剩的电量足够支撑机器人从工作地点运动至充电桩，以完成自主充电连接(完成标志：机器人的充电端子与充电桩的供电端子连接且连接正确)。

与此同时，本申请采用充电检测电路2实时检测机器人的充电端子与充电桩的供电端子是否正确连接，当检测到二者端子正确连接时才生成充电信号，并将其发送至控制电路3。控制电路3在接收到充电信号后控制充电桩开始为可充电电池充电，从而使机器人自主完成充电操作，节省了工作人员的时间，且提高了机器人的充电效率。

在可充电电池充电的过程中，控制电路3可实时接收电池电压检测电路1发送的电压信号，并将接收的电压信号与所设满电电压信号作比较，若其未达到所设满电电压信号，说明此时可充电电池还未充满，则依旧控制充电桩为可充电电池充电；若其达到所设满电电压信号，说明此时可充电电池已充满，则可控制充电桩停止为可充电电池充电，并控制机器人运动至工作地点以继续进行工作。

需要说明的是，本申请的充电检测电路2在可充电电池充电的过程中一直处于检测状态，即只要机器人的充电端子与充电桩的供电端子在连接且连接正确，充电检测电路2便持续输出充电信号至控制电路3。若可充电电池还未充满，控制电路3突然接收不到充电信号，说明二者端子异常断开。基于此情况，本申请可增设与控制电路3连接的报警装置，当二者端子异常断开时，控制电路3便控制报警装置发出警报，以提醒工作人员机器人连接故障。

本发明提供了一种机器人自主充电的设备，设于包含可充电电池的机器人内部，包括：电池电压检测电路，用于对可充电电池两端的电压进行降压处理，并实时检测可充电电池降压后的电压；充电检测电路，用于当机器人的充电端子与充电桩的供电端子正确连接时，生成充电信号；分别与电池电压检测电路的输出端和充电检测电路的输出端连接的控制电路，用于当检测的电压小于预设充电电压时，控制机器人运动至充电桩以进行充电连接；在接收到充电信号后控制充电桩开始为可充电电池充电。

与现有技术的人工充电相比，本申请在机器人内部设有机器人自主充电的设备，其可以检测可充电电池对应的电压，若可充电电池对应的电压小于所设充电电压，说明此时可充电电池的电量不足需要充电，则控制机器人运动至充电桩进行充电连接。当检测到二者正确连接时，控制充电桩开始为可充电电池充电，从而使机器人自主完成充电操作，无需工作人员亲自前往机器人的工作现场完成机器人的充电，进而节省了工作人员的时间，且提高了机器人的充电效率。

请参照图2，图2为本发明提供的另一种机器人自主充电的设备的结构示意图。该设备在上述实施例的基础上：

作为一种优选地实施例，充电检测电路2包括调压电路和用于将自身输入的电压与预设基准电压作大小比较以对应输出高低电平的比较电路；且充电桩包括用于为可充电电池提供充电电源的充电器和接触器H1，接触器H1包括线圈L1和常开触点开关K1；则充电端子包括第一充电端子t1、第二充电端子t2及第三充电端子t3，供电端子包括与第一充电端子t1对应的第一供电端子T1、与第二充电端子t2对应的第二供电端子T2及与第三充电端子t3对应且接地的第三供电端子T3；其中：

调压电路的调节端与第一充电端子t1连接，调压电路的输出端与比较电路的输入端连接，比较电路的输出端作为充电检测电路2的输出端，第一供电端子T1与线圈L1的第一端连接，线圈L1的第二端与第三供电端子T3连接，充电器的输出端与常开触点开关K1的第一端连接，常开触点开关K1的第二端与第二供电端子T2连接，第二充电端子t2与可充电电池的正极连接，可充电电池的负极与第三充电端子t3连接；

调压电路用于当第一充电端子t1与第一供电端子T1的连接状态发生改变时调整自身输出至比较电路的电压值，以使比较电路输出的高低电平发生转换。

具体地，本申请的充电检测电路2包括调压电路和比较电路，充电桩包括充电器和接触器H1，其工作原理为：当机器人的第一充电端子t1、第二充电端子t2及第三充电端子t3与充电桩的第一供电端子T1(即继电器控制端子)、第二供电端子T2(即充电桩充电输出端子)及第三供电端子T3(即接地端子)一一对应连接时，二者得以正确连接(一般三对端子中任一对正确连接时，其余两对也正确连接)。已知机器人的充电端子和充电桩的供电端子的连接状态决定机器人的充电状态：未连接(包含未正确连接)-未充电、正确连接-充电，所以本申请采用调压电路检测第一充电端子t1与第一供电端子T1的连接状态(也代表其余两对端子的连接状态)，若检测到第一充电端子t1与第一供电端子T1的连接状态发生改变，说明机器人的充电状态发生改变，则自动调整自身输出至比较电路的电压值，以使比较电路输出至控制电路3的高低电平发生转换。控制电路3便可以根据比较电路输出的高电平或者低电平相应判定机器人的充电端子和充电桩的供电端子的连接状态，以相应控制充电桩与可充电电池之间的充电状态。

需要说明的是，当第一充电端子t1与第一供电端子T1正确连接时，调压电路施加至线圈L1两端的电压较小，其上产生的电流不足以吸合常开触点开关K1，还需借助控制电路3驱动常开触点开关K1吸合，充电器提供的直流电便可以输入至可充电电池，为可充电电池充电。

作为一种优选地实施例，调压电路包括第一直流电源、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一二极管D1及接近开关Q；其中：

第一直流电源的输出端与第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端和第一二极管D1的阳极连接，第二电阻R2的第二端与第三电阻R3的第一端连接，其公共端作为调压电路的输出端，第三电阻R3的第二端接地，第一二极管D1的阴极与接近开关Q的第一端连接，接近开关Q的第二端作为调压电路的调节端；

则控制电路3包括控制芯片31、第一信号放大电路及第二二极管D2；其中：

控制芯片31与第一信号放大电路的输入端连接，第一信号放大电路的输出端与第二二极管D2的阳极连接，第二二极管D2的阴极分别与第一二极管D1的阴极和接近开关Q的第一端连接；

控制芯片31用于当电压信号小于预设充电电压时，控制机器人运动至充电桩以进行自主充电连接；在接收到充电信号后，利用第一信号放大电路驱动常开触点开关K1吸合，以使充电桩开始为可充电电池充电。

具体地，本申请的调压电路包括第一直流电源、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一二极管D1及接近开关Q，其工作原理为：当第一充电端子t1与第一供电端子T1未连接时，接近开关Q处于断开状态，第一直流电源的输出电流流经第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3，此时第三电阻R3两端的电压(此时的电压大于所设基准电压)作为比较电路的输入电压；当第一充电端子t1与第一供电端子T1正确连接时，接近开关Q导通，第一直流电源的输出电流流经第一电阻R1后分两路输出：第一路电流流经第二电阻R2及第三电阻R3，第二路电流流经第一二极管D1、接近开关Q及线圈L1，由于线圈L1所在支路的分流作用，导致流入第三电阻R3的电流减小，从而使输入至比较电路的电压小于所设基准电压，进而实现比较电路输出的高低电平的转换。

基于此，本申请的控制电路3包括控制芯片31、第一信号放大电路及第二二极管D2，这里的控制芯片31可以选用机器人内部自带的CPU，用来完成本申请所需的逻辑控制。则上述控制电路3驱动常开触点开关K1吸合的过程具体为：控制芯片31在接收到充电信号(第一充电端子t1与第一供电端子T1正确连接)后，便可利用第一信号放大电路在线圈L1的两端施加驱动电压，使线圈L1中的电流足以吸合常开触点开关K1，从而使充电桩开始为可充电电池充电。

作为一种优选地实施例，调压电路还包括续流二极管D和与第三电阻R3并联的电容C；其中：

续流二极管D的阴极与第一充电端子t1连接，续流二极管D的阳极接地。

进一步地，本申请的调压电路还包括续流二极管D和电容C，其工作原理为：当可充电电池充满电后，控制芯片31会停止对线圈L1的驱动，此时常开触点开关K1断开，充电桩停止为可充电电池充电。由于线圈L1在断电时会出现反向的感应电动势，为了防止此感应电动势击穿调压电路中的电子器件，所以在调压电路中加入续流二极管D，以释放线圈L1形成的感应电动势，待其感应电动势释放完毕后，控制芯片31便可控制机器人离开充电桩。

此外，为了稳定第三电阻R3两端的电压，本申请在第三电阻R3两端并联了电容C，从而稳定了比较电路的输入电压，进而提高了充电检测电路2检测端子连接的准确性。

作为一种优选地实施例，比较电路包括比较器A、上拉电阻R及第二直流电源，其中：

比较器A的输入正端作为比较电路的输入端，比较器A的输入负端接入预设基准电压，比较器A的输出端与上拉电阻R的第一端连接，其公共端作为比较电路的输出端，上拉电阻R的第二端与第二直流电源的输出端连接。

具体地，本申请的比较电路包括比较器A、上拉电阻R及第二直流电源，其工作原理为：当第三电阻R3两端的电压不小于所设基准电压时，比较电路输出高电平(电平电压等于第二直流电源的输出电压)；当第三电阻R3两端的电压小于所设基准电压时，比较电路输出低电平。可见，比较电路输出高电平代表第一充电端子t1与第一供电端子T1未连接，比较电路输出低电平代表第一充电端子t1与第一供电端子T1正确连接。

此外，本申请设置基准电压的电路可以参考调压电路中第一直流电源、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3组成的分压电路，只要满足上述比较电路的工作原理即可。且本申请中各电路所需电源可由可充电电池经电压转换电路转换后提供。

作为一种优选地实施例，电池电压检测电路1包括第一分压电阻、第二分压电阻及电压采样电路；其中：

第一分压电阻的第一端与可充电电池的正极连接，第一分压电阻的第二端分别与第二分压电阻的第一端和电压采样电路的采样端连接，第二分压电阻的第二端与可充电电池的负极连接，电压采样电路的输出端作为电池电压检测电路1的输出端。

具体地，本申请的电池电压检测电路1包括第一分压电阻、第二分压电阻及电压采样电路，其工作原理为：通过第一分压电阻及第二分压电阻对可充电电池实现降压效果，并利用电压采样电路实时采样第二分压电阻两端的电压，且将此电压作为判定可充电电池是否需要充电的标准电压。

这里的两个分压电阻和本申请中的其他电阻均可由多个并联和/或串联的子电阻组成，本申请对此不做特别地限定。

此外，已知电压采样电路将采样电压输出至控制芯片31(这里选用机器人自带的CPU)，具体CPU通过ADC获取采样数据。此时考虑到CPU获取的采样数据与其对应的实际电池电压数据(即第二分压电阻两端的电压)之间存在误差，所以本申请在机器人上电且电压稳定后，选用高精度电压表采集多组电池电压数据V1、V2……Vn(作为实际电池电压数据)，并将其与CPU获取的采样数据经模数转换后计算出的v1、v2……vn，利用MATLAB一次线性拟合Vn＝a*vn+b，获取相关线性系数值a与b，之后利用此线性系数a与b矫正CPU采样电路的误差，这样建立稳定的电压读取后，CPU便可在获得电池低电压状态后发出充电任务，以便于机器人寻找充电装置。可见，该方式能够实时监控可充电电池的电量信息，并精确确定可充电电池的电量状态。

作为一种优选地实施例，该设备还包括：

第一端与第二充电端子t2连接、第二端与可充电电池的正极连接、控制端与控制芯片31连接的防短路电路；

控制芯片31用于当可充电电池未充电时，利用防短路电路断开第二充电端子t2与可充电电池的连接，以使第二充电端子t2不带电。

进一步地，考虑到可充电电池与第二充电端子t2一直处于连接状态，导致裸露在外界的第二充电端子t2一直带电，比较危险，所以本申请的设备还包括防短路电路。当可充电电池未充电时，控制芯片31利用防短路电路断开第二充电端子t2与可充电电池的连接，从而使第二充电端子t2不带电，提高了设备的安全性及可靠性。

作为一种优选地实施例，防短路电路包括防短路接触器H2和第二信号放大电路，防短路接触器H2包括防短路线圈L2和防短路触点开关K2；其中：

防短路触点开关K2的第一端作为防短路电路的第一端，防短路触点开关K2的第二端作为防短路电路的第二端，防短路线圈L2的第一端接地，防短路线圈L2的第二端与第二信号放大电路的输出端连接，第二信号放大电路的输入端作为防短路电路的控制端；

控制芯片31还用于在接收到充电信号后利用第二信号放大电路驱动防短路触点开关K2吸合，以使充电桩开始为可充电电池充电。

具体地，本申请的防短路电路包括防短路接触器H2和第二信号放大电路，其工作原理为：在可充电电池未充电时，防短路接触器H2处于断开状态，第二充电端子t2不带电；在可充电电池充电时，防短路接触器H2由控制芯片31控制。具体地，控制芯片31在接收到充电信号后，利用第二信号放大电路向防短路接触器H2中防短路线圈L2的两端施加驱动电压，以吸合防短路触点开关K2(常开)，充电桩才可为可充电电池充电，此时第二充电端子t2带电。可见，第二充电端子t2只在可充电电池充电时带电，以增加设备的安全性及可靠性。

本发明还提供了一种机器人，包括可充电电池，还包括上述任一种机器人自主充电的设备。

本申请提供的机器人的介绍请参考上述自主充电设备的实施例，本申请在此不再赘述。

本发明还提供了一种机器人自主充电的系统，包括充电桩，还包括上述机器人。

本申请提供的自主充电系统的介绍请参考上述自主充电设备的实施例，本申请在此不再赘述。

还需要说明的是，在本说明书中，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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种机器人自主充电的设备，其特征在于，设于包含可充电电池的机器人内部，包括：

电池电压检测电路，用于对所述可充电电池两端的电压进行降压处理，并实时检测所述可充电电池降压后的电压；

充电检测电路，用于当所述机器人的充电端子与充电桩的供电端子正确连接时，生成充电信号；

分别与所述电池电压检测电路的输出端和所述充电检测电路的输出端连接的控制电路，用于当检测的电压小于预设充电电压时，控制所述机器人运动至所述充电桩以进行充电连接；在接收到所述充电信号后控制所述充电桩开始为所述可充电电池充电。

2.如权利要求1所述的机器人自主充电的设备，其特征在于，所述充电检测电路包括调压电路和用于将自身输入的电压与预设基准电压作大小比较以对应输出高低电平的比较电路；且所述充电桩包括用于为所述可充电电池提供充电电源的充电器和接触器，所述接触器包括线圈和常开触点开关；则所述充电端子包括第一充电端子、第二充电端子及第三充电端子，所述供电端子包括与所述第一充电端子对应的第一供电端子、与所述第二充电端子对应的第二供电端子及与所述第三充电端子对应且接地的第三供电端子；其中：

所述调压电路的调节端与所述第一充电端子连接，所述调压电路的输出端与所述比较电路的输入端连接，所述比较电路的输出端作为所述充电检测电路的输出端，所述第一供电端子与所述线圈的第一端连接，所述线圈的第二端与所述第三供电端子连接，所述充电器的输出端与所述常开触点开关的第一端连接，所述常开触点开关的第二端与所述第二供电端子连接，所述第二充电端子与所述可充电电池的正极连接，所述可充电电池的负极与所述第三充电端子连接；

所述调压电路用于当所述第一充电端子与所述第一供电端子的连接状态发生改变时调整自身输出至所述比较电路的电压值，以使所述比较电路输出的高低电平发生转换。

3.如权利要求2所述的机器人自主充电的设备，其特征在于，所述调压电路包括第一直流电源、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管及接近开关；其中：

所述第一直流电源的输出端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端和所述第一二极管的阳极连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端连接，其公共端作为所述调压电路的输出端，所述第三电阻的第二端接地，所述第一二极管的阴极与所述接近开关的第一端连接，所述接近开关的第二端作为所述调压电路的调节端；

则所述控制电路包括控制芯片、第一信号放大电路及第二二极管；其中：

所述控制芯片与所述第一信号放大电路的输入端连接，所述第一信号放大电路的输出端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极分别与所述第一二极管的阴极和所述接近开关的第一端连接；

所述控制芯片用于当所述电压信号小于预设充电电压时，控制所述机器人运动至所述充电桩以进行自主充电连接；在接收到所述充电信号后，利用所述第一信号放大电路驱动所述常开触点开关吸合，以使所述充电桩开始为所述可充电电池充电。

4.如权利要求3所述的机器人自主充电的设备，其特征在于，所述调压电路还包括续流二极管和与所述第三电阻并联的电容；其中：

所述续流二极管的阴极与所述第一充电端子连接，所述续流二极管的阳极接地。

5.如权利要求3所述的机器人自主充电的设备，其特征在于，所述比较电路包括比较器、上拉电阻及第二直流电源，其中：

所述比较器的输入正端作为所述比较电路的输入端，所述比较器的输入负端接入所述预设基准电压，所述比较器的输出端与所述上拉电阻的第一端连接，其公共端作为所述比较电路的输出端，所述上拉电阻的第二端与所述第二直流电源的输出端连接。

6.如权利要求5所述的机器人自主充电的设备，其特征在于，所述电池电压检测电路包括第一分压电阻、第二分压电阻及电压采样电路；其中：

所述第一分压电阻的第一端与所述可充电电池的正极连接，所述第一分压电阻的第二端分别与所述第二分压电阻的第一端和所述电压采样电路的采样端连接，所述第二分压电阻的第二端与所述可充电电池的负极连接，所述电压采样电路的输出端作为所述电池电压检测电路的输出端。

7.如权利要求3-6任一项所述的机器人自主充电的设备，其特征在于，该设备还包括：

第一端与所述第二充电端子连接、第二端与所述可充电电池的正极连接、控制端与所述控制芯片连接的防短路电路；

所述控制芯片用于当所述可充电电池未充电时，利用所述防短路电路断开所述第二充电端子与所述可充电电池的连接，以使所述第二充电端子不带电。

8.如权利要求7所述的机器人自主充电的设备，其特征在于，所述防短路电路包括防短路接触器和第二信号放大电路，所述防短路接触器包括防短路线圈和防短路触点开关；其中：

所述防短路触点开关的第一端作为所述防短路电路的第一端，所述防短路触点开关的第二端作为所述防短路电路的第二端，所述防短路线圈的第一端接地，所述防短路线圈的第二端与所述第二信号放大电路的输出端连接，所述第二信号放大电路的输入端作为所述防短路电路的控制端；

所述控制芯片还用于在接收到所述充电信号后利用所述第二信号放大电路驱动所述防短路触点开关吸合，以使所述充电桩开始为所述可充电电池充电。

9.一种机器人，其特征在于，包括可充电电池，还包括如权利要求1-8任一项所述的机器人自主充电的设备。

10.一种机器人自主充电的系统，其特征在于，包括充电桩，还包括如权利要求9所述的机器人。