CN111756083A - 巡线机器人充电控制系统、方法及单元 - Google Patents

巡线机器人充电控制系统、方法及单元 Download PDF

Info

Publication number
CN111756083A
CN111756083A CN201910910024.3A CN201910910024A CN111756083A CN 111756083 A CN111756083 A CN 111756083A CN 201910910024 A CN201910910024 A CN 201910910024A CN 111756083 A CN111756083 A CN 111756083A
Authority
CN
China
Prior art keywords
contact surface
charging
communication
power
inspection robot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910910024.3A
Other languages
English (en)
Inventor
V·库马尔
H·R·巴特
T·C·尼南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wipro Ltd
Original Assignee
Wipro Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wipro Ltd filed Critical Wipro Ltd
Publication of CN111756083A publication Critical patent/CN111756083A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/305—Communication interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/005—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators using batteries, e.g. as a back-up power source
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007—Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/02—Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/53—Batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/62—Monitoring or controlling charging stations in response to charging parameters, e.g. current, voltage or electrical charge
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00034—Charger exchanging data with an electronic device, i.e. telephone, whose internal battery is under charge
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0036—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using connection detecting circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明涉及巡线机器人充电领域，并公开一种巡线机器人充电控制系统、方法及单元。该充电控制单元包括设有充电控制系统的巡线机器人。该巡线机器人遵循预编程路径执行预编程任务。该巡线机器人包括：在执行预编程任务的整个过程中与预编程路径保持连接的地面接触轮；与供电/通信轨道连接的的分段轮。该分段轮分为数量相等的不同接触面，而且这些不同接触面包括充电接触面、发送接触面以及接收接触面。所述充电控制单元还包括构造为与预编程路径平行的供电/通信轨道。

Description

巡线机器人充电控制系统、方法及单元
技术领域
本发明主题总体涉及巡线机器人领域，尤其但不仅仅涉及一种巡线机器人充电控制系统、方法及单元。
背景技术
通常，巡线机器人用于在仓库、储物间内移动或检查物料。巡线机器人的操作通常由电池供电，而且在一定操作时间后需要再次充电。由于巡线机器人在充电或重新充电时必须脱离预编程路径，并在其他位置处与充电电源连接，因此巡线机器人的充电或重新充电操作会导致巡线机器人产生关机时间。当巡线机器人处于关机时间时，巡线机器人将停止执行当前的操作或任务，从而导致完成操作或任务所需的总时间增大，并导致巡线机器人的效率下降。为了防止关机时间导致的操作中断，有时不得不使用备用巡线机器人。然而，备用巡线机器人的使用会增加完成操作或任务所需要的资源。
现有技术中已公开各种用于简化巡线机器人充电操作的机构。为了节省时间、精力和资源，通过安装充电站，可对包括巡线机器人在内的各种机器人进行有效充电。然而，这一做法同样要求巡线机器人先停下手头的工作，然后去往最近的充电站，并花费预定的时间进行充电。此外，充电站需要大量的预备空间和工作空间才能正常运作。因此，巡线机器人必须在充电操作期间停止当前的任务，当充电站内有其他巡线机器人排队等待充电时，需要花费一定的排队等待时间，而且必须重新充电才能完成后续工作。
由此可见，现有巡线机器人充电方法较为耗时，并且需要使用大量的预备空间和额外资源，从而导致巡线机器人的效率较低。
发明内容
通过本公开内容，可以克服现有技术的一项或多项缺点，并提供额外的优点。通过本公开内容的技术，还可实现其他的特征和优点。本文中详细描述了本公开内容的其他实施方式和方面，这些实施方式和方面也视为本公开内容保护范围的一部分。
本申请公开一种巡线机器人充电控制方法。该方法包括由充电控制系统确定与供电/通信轨道连接的巡线机器人分段轮接触面。该供电/通信轨道与巡线机器人的预编程路径平行，而且携带供电信号和通信信号。此外，该方法还包括：当分段轮的充电接触面与供电/通信轨道连接时，由所述充电控制系统对巡线机器人的电池充电；以及由所述充电控制系统监测巡线机器人的电池电量。最后，该方法包括，当巡线机器人的电池电量高于最佳电池电量时，由所述充电控制系统终止对巡线机器人电池的充电。
本公开内容还涉及一种控制巡线机器人充电的充电控制系统。该系统包括处理器；以及以可通信方式连接于所述处理器的存储器。该存储器存有处理器指令，该处理器指令在执行时使得所述处理器确定与供电/通信轨道连接的巡线机器人分段轮接触面。该供电/通信轨道与巡线机器人的预编程路径平行，而且携带供电信号和通信信号。所述处理器指令在执行时还使得所述处理器在当分段轮的充电接触面与供电/通信轨道连接时，对巡线机器人的电池充电，并监测巡线机器人的电池电量。最后，所述处理器指令在执行时还使得所述处理器在当巡线机器人的电池电量高于最佳电池电量时，终止对巡线机器人电池的充电。
此外，本公开内容还涉及一种控制巡线机器人充电的充电控制单元。该充电控制单元包括设有充电控制系统的巡线机器人。该巡线机器人遵循预编程路径执行预编程任务。该巡线机器人包括：在执行预编程任务的整个过程中与预编程路径保持连接的地面接触轮；与供电/通信轨道连接的分段轮，该分段轮分为数量相等的不同接触面，该不同接触面包括充电接触面、发送接触面以及接收接触面；以及构造为与预编程路径平行的所述供电/通信轨道。
上述发明内容部分仅用于说明，并不旨构成任何限制。通过参考附图和以下具体实施方式部分，除了上述说明性方面、实施方式和特征之外，其他方面、实施方式和特征也将变得显而易见。
附图说明
所附各图并入本公开内容之内并构成本公开内容的一部分，用于对例示实施方式进行描述，并与说明书一道阐明所公开的原理。各图中，参考符号最左边的位值表明该参考符号首次出现时所在的图号，而且始终以相同符号指代类似构件或部件。以下，对根据本技术方案实施方式的装置或系统和/或方法的一些实施方式进行描述，该描述仅以例示为目的且参考上述附图，其中：
图1所示为根据本公开一些实施方式中用于控制巡线机器人充电的充电控制单元的例示设置形式；
图2为根据本公开一些实施方式中用于控制巡线机器人充电的充电控制系统的详细框图；
图3为根据本公开一些实施方式中的充电信号/供电信号和通信信号例示波形图；
图4为根据本公开一些实施方式中的巡线机器人充电控制方法流程图；
图5为根据本公开一些实施方式中的另一巡线机器人充电控制方法流程图。
本领域技术人员应当理解的是，本文中的任何框图均表示秉承本技术方案原理的说明性系统的概念图。同样地，还应当理解的是，任何的作业图，流程图，状态迁移图以及伪代码等均表示可实质表现于计算机可读介质中且由计算机或处理器(无论该计算机或处理器明确示出与否)执行的各种过程。
具体实施方式
本文中，“例示”一词用于表示“作为示例、实例或例证”。其中，描述为“例示”的本技术方案任何实施方式或实现方式并不一定理解为比其他实施方式更为优选或有利的实施方式。
虽然本公开内容具体实施方式以举例形式示于附图，并在下文中进行了详细描述，但本公开内容还可做出各种修饰和替代。应该理解的是，本公开内容并不旨在局限于所公开的具体形式，相反，本公开内容意在涵盖落入其精神和范围内的所有修改、等同及替代方案。
“包括”一词或其任何其他变形旨在涵盖非排除性的纳入关系。如此，对于包括一系列部件或步骤的体系、装置或方法而言，其并不只包括已列出的部件或步骤，而是可能还包括其他未明确列出的部件或步骤，或者包括该体系、装置或方法固有的部件或步骤。换言之，在“包括……”这一表述之后描述的系统或装置中的一个或多个元件，在没有其他限制的情况下，并不排除其他或额外元件在该系统或装置中的存在。
本公开内容提供一种控制巡线机器人充电的方法、系统和单元。该巡线机器人包括地面接触轮，该地面接触轮在整个预编程任务执行过程中始终与预编程路径相连。该巡线机器人还包括分段轮。该分段轮分为数量相等的不同接触面。这些不同接触面包括充电接触面，发送接触面以及接收接触面。每一接触面均由绝缘面隔开。
首先，确定出供电/通信轨道所连的分段轮接触面。该供电/通信轨道构造为与巡线机器人的预编程路径平行，并且承载供电信号和通信信号。在一种实施方式中，通过槽型传感机构确定与所述供电/通信轨道连接的接触面类型。
在一种实施方式中，通过检验分段轮接触面上是否存在直流(DC)电压电平的方式，确定分段轮的充电接触面是否与供电/通信轨道相连。此外，通过检验分段轮的接收接触面是否接收到通信消息的方式，确定分段轮的接收接触面是否与供电/通信轨道相连。
当确定充电接触面与供电/通信轨道相连时，便可对巡线机器人的电池进行充电。供电/通信轨道由电源/通信单元供电，该单元用于在当充电接触面与供电/通信轨道相连时，对巡线机器人的电池进行充电。此外，还可对巡线机器人的电池电量进行监测。当巡线机器人的电池电量高于最佳电池电量时，则可停止对巡线机器人充电。由于供电/通信轨道构造为与巡线机器人的预编程路径平行，而且与巡线机器人分段轮的至少一个接触面相连，因此巡线机器人无需为了充电而脱离其预编程路径。通过连续监测巡线机器人的电池电量，可确保当巡线机器人的电池电量低于最佳电池电量时，巡线机器人的电池能够得到充电。在巡线机器人执行其预编程任务的过程中，只要有需求，任何时候均可对其进行充电。如此，可免于中断巡线机器人对预编程任务的执行，从而在预编程任务的执行中，大幅缩短时间，并提高执行速度和效率。
以下，参考附图，对本公开内容的实施方式进行详细描述，此类附图作为本文的一部分，以例示方式示出了可实践本公开内容的具体实施方式。这些实施方式的描述详细程度足以让本领域技术人员可对本公开内容进行实践，而且可以理解的是，在不脱离本公开内容范围的前提下，还可使用其他实施方式，以及做出各种改变。因此，以下描述不应视为具有限制意义。
图1所示为根据本公开一些实施方式中用于控制巡线机器人102充电的充电控制单元100的例示设置形式。
充电控制单元100可包括巡线机器人102，充电控制系统104以及供电/通信轨道106。巡线机器人102可用于执行预编程任务。巡线机器人102可遵循预编程路径108执行预编程任务。供电/通信轨道106可构造为与预编程路径108平行。供电/通信轨道106可用于承载供电信号和通信信号。供电/通信轨道106可由任何用于承载通信和供电两种信号的导电材料制成。在一种实施方式中，巡线机器人102可设置为具有充电控制系统104，以对巡线机器人102的电池充电。
巡线机器人102可包括地面接触轮110和分段轮112。地面接触轮110可在执行预编程任务的整个过程中与预编程路径108连接。分段轮112可在执行预编程任务的整个过程中与供电/通信轨道相连。分段轮112可分为数量相等的不同接触面。这些不同接触面可包括充电接触面，发送接触面以及接收接触面。该充电接触面可由任何导电材料制成。所述不同接触面可由绝缘面隔开。
在一个实施例中，分段轮112的不同接触面按照下列排列顺序构造于其上：充电接触面-发送接触面-接收接触面-充电接触面。当分段轮112在供电/通信轨道106上转动或移动时，所述充电接触面、发送接触面及接收接触面可按照上述顺序与供电/通信轨道106依次相连。
此外，供电/通信轨道106可由电源/通信单元114供电。供电/通信轨道106可承载供电信号和通信信号。充电控制系统104可与电源/通信单元114通信，以实现对巡线机器人102电池的充电。电源/通信单元114可通过使用交流/直流(AC/DC)转换器、直流/直流(DC/DC)转换器、太阳能电池板或干电池等任何电源实现供电。电源/通信单元114的通信部件可执行巡线机器人102与电源/通信单元114之间、不同巡线机器人之间以及不同系统部件之间的通信。该通信部件可以为局域网(LAN)单元、推荐标准232(RS232)单元或推荐标准422(RS422)单元等任何通信单元。
在一种实施方式中，充电控制系统104可对巡线机器人102的电池电量进行连续检测。当巡线机器人102的电池电量低于最佳电池电量时，充电控制系统104可向电源/通信单元114发送巡线机器人102电池电量和电池充电消息两者当中的至少一者。该电池电量和消息可在当分段轮112的发送接触面与供电/通信轨道106相连时经供电/通信轨道106发送。充电控制系统104可在当充电接触面与供电/通信轨道106相连时实现对巡线机器人102电池的充电。
图2为根据本公开一些实施方式中用于控制巡线机器人102充电的充电控制系统104的详细框图。
充电控制系统104可包括处理器202和存储器204。充电控制系统104可包括数据206和模块208。如图2所示，例如数据206可存储于充电控制系统104的存储器204中。在一种实施方式中，数据206可包括巡线机器人102的电池电量，巡线机器人102的位置，待由巡线机器人102执行的任务以及其他数据210。
在一些实施方式中，数据206可以以各种数据结构的形式存储于存储器204中。此外，还可通过关系数据模型或分层数据模型等数据模型对数据206进行组织。其他数据210可存储由模块208生成的用于执行充电控制系统104的各种功能的数据，包括临时数据和临时文件。
在一些实施方式中，存储器204内存储的数据206可由充电控制系统104的模块208处理。模块208可存于存储器204中。在一个实施例中，与设于充电控制系统104内的处理器202以可通信方式连接的模块208也可处于存储器204外部，并可实施为硬件。在本文中，“模块208”一词可指专用集成电路(ASIC)，电子电路，用于执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享处理器、专用处理器或处理器组)与存储器，组合逻辑电路和/或提供上述功能的其他部件。
在一些实施方式中，模块208可例如包括接触面确定模块212，监测模块214，充电模块216，终止模块218以及其他模块220。其他模块220可用于执行充电控制系统104的各种其他功能。可以理解的是，上述模块208即可采用单个模块的形式，也可采用不同模块的组合的形式。
在一些实施方式中，接触面确定模块212可确定供电/通信轨道106所连的分段轮112接触面。接触面确定模块212可通过槽型传感机构确定供电/通信轨道106所连的分段轮112接触面的类型。在一个例子中，红外(IR)槽型传感器可用作所述槽型传感机构。巡线机器人102的静止部分上可固定红外接收器。此外，分段轮112上可设置与各个接触面对准的不同红外发送器。每一与相应接触面对准的红外发送器可发送预定频率的红外波，该预定频率可不同于其他红外发送器发送的频率。与充电接触面对准的红外发送器可发送一特定频率的红外波，与发送接触面对准的红外发送器可发送另一频率的红外波，而与接收接触面对准的红外发送器可发送又一频率的红外波。每当特定接触面与供电/通信轨道106相接触时，每一所述红外发送器均可进入所述红外接收器的视线之内。接触面确定模块212可对红外接收器接收的频率进行检验，并根据该接收频率确定供电/通信轨道106当前所连的接触面为哪一个接触面。
在另一实施方式中，接触面确定模块212可通过检验分段轮112的接触面上是否存在直流(DC)电压电平或有效电压电平的方式，确定分段轮112的充电接触面是否与供电/通信轨道106相连。此外，接触面确定模块212可通过检验分段轮112的接收接触面是否接收到通信消息而确定分段轮112的接收接触面是否与供电/通信轨道106相连。
在一种实施方式中，接触面确定模块212可通过实施连续性检验而确定供电/通信轨道106所连的接触面。首先，接触面确定模块212可测量供电/通信轨道106所连的分段轮112接触面上的电压电平。如果该接触面上检测到有效电压电平，则可将供电/通信轨道106所连的该接触面确定为充电接触面。其中，如果所测量的电压电平高于预定电压电平，则可将该电压电平视为有效电压电平。
如果供电/通信轨道106所连的接触面上未检测到有效电压电平，则接触面确定模块212可从槽型传感机构接收与供电/通信轨道106所连接触面相关的输入。槽型传感机构可将供电/通信轨道106所连的接触面确定为发送接触面。如果发送接触面未被确定为供电/通信轨道106所连的接触面，则接触面确定模块212可等待接收来自电源/通信单元114或其他巡线机器人的通信消息。如果所述接触面上接收到通信消息，则接触面确定模块212可将供电/通信轨道106所连的接触面确定为接收接触面。如果上述不同接触面当中没有任何接触面被确定为与供电/通信轨道106相连，则接触面确定模块212可在分段轮112沿预编程路径108的移动时重复该连续性检验。
当确定充电接触面与供电/通信轨道106相连时，充电模块216便可对巡线机器人102的电池充电。电源/通信单元114可用作电源，并向供电/通信轨道106提供供电信号。充电模块216可通过供电/通信轨道106所连的分段轮112充电接触面，对巡线机器人102的电池充电。
此外，监测模块214可对巡线机器人102的电池进行持续监测。当巡线机器人102的电池电量高于最佳电池电量时，终止模块218可终止对巡线机器人102电池的充电。为了终止电池充电，终止模块218可向电源/通信单元114发送消息，以令其停止供电。另一方面，当巡线机器人102的电池电量不等于或不高于最佳电池电量时，充电模块216可向电源/通信单元114发送令其对巡线机器人102的电池充电的消息。电源/通信单元114可向供电/通信轨道106持续提供供电信号，以使得巡线机器人102的电池持续经充电接触面获得充电，直至巡线机器人102的电池电量与最佳电池电量相等。
在一个实施例中，假设巡线机器人设置为对储物间进行检查。为了实施所述检查，巡线机器人可能需要在具有确定结构的所述储物间内四下移动。为了对储物间内特定点的储藏状况进行检查，巡线机器人可能需要沿预编程路径到达储物间的特定点以检查储藏空间。在该情形中，巡线机器人可在储物间中四处移动的过程中消耗备用电力，并在某个时间点上将备用电力消耗完毕。在现有系统中，巡线机器人必须移动至设置可用充电电源的特定地点。此外，为了使其备用电源获得充电，巡线机器人还需要与充电电源连接。这使得巡线机器人在备用电源充电时必须中止其正在执行的任务(检查储藏状况)。
为了解决这一问题，巡线机器人102可配置有充电控制系统104。供电/通信轨道106可构造为与巡线机器人102的预编程路径108平行，巡线机器人102的分段轮112可与供电/通信轨道106恒定连接。当巡线机器人102的电池电量低于最佳阈值时，巡线机器人102的电池可在巡线机器人102对储物间实施检查的过程中，经分段轮112的充电接触面获得充电。因此，巡线机器人102无需中止对储物间的检查，从而提高巡线机器人102实施其储物间检查任务的速度和效率。
图3为根据本公开一些实施方式中的充电信号/供电信号和通信信号例示波形图。如图3所示，在充电接触面与供电/通信轨道106连接后，电源/通信单元114可向分段轮112的充电接触面提供电压电平为V且时间长度为t1的充电脉冲。随着分段轮112的移动或转动，分段轮112的不同接触面可分别与供电/通信轨道106连接。在一种实施方式中，继充电接触面之后，分段轮112的发送接触面可与供电/通信轨道106连接。
如图3所示，在发送接触面与供电/通信轨道106相连后，巡线机器人102可在t2时间长度内向发送接触面上发送通信发送脉冲。继发送接触面之后，分段轮112的接收接触面可与供电/通信轨道106相连。
如图3所示，在接收接触面与供电/通信轨道106连接后，巡线机器人102可在t3时间长度内接收通信接收脉冲。继接收接触面之后，随着分段轮112的移动或转动，充电接触面可再次与供电/通信轨道106连接。如此，分段轮112可在执行预编程任务的整个过程中始终保持与供电/通信轨道106相连。
图4为根据本公开一些实施方式中巡线机器人102充电控制方法流程图。
方法400的描述顺序并不旨在于理解为限制，而且为了实施方法400，各步骤框体可具有任意数量且可以任何顺序组合。另外，在不脱离本文所述技术方案的精神和范围的前提下，各个框体可从方法400中各自删除。此外，所述方法可在任何合适的硬件、软件、固件或其组合中实施。
在框体402中，方法400可包括由充电控制系统104的处理器202确定巡线机器人102的分段轮112与供电/通信轨道106连接的接触面。供电/通信轨道106可与巡线机器人102的预编程路径108平行，并可承载供电信号和通信信号。其中，可通过槽型传感机构确定供电/通信轨道106所连的接触面。在一种实施方式中，接触面的确定可由接触面确定模块212实施。以上，已结合图1，对接触面确定模块212的工作原理进行了详细描述。
在框体404中，方法400可包括当分段轮112的充电接触面与供电/通信轨道106连接时，由充电控制系统104的处理器202对巡线机器人102的电池充电。在一种实施方式中，当巡线机器人102的电池电量低于最佳电池电量时，可向电源/通信单元114发送令其对巡线机器人102的电池充电的消息。在一种实施方式中，巡线机器人102电池的充电可由充电模块216实施。以上，已结合图1，对充电模块216的工作原理进行了详细描述。
在框体406中，方法400可包括由充电控制系统104的处理器202对巡线机器人102的电池电量进行监测。在一种实施方式中，巡线机器人102电池电量的监测可由监测模块214实施。以上，已结合图1，对监测模块214的工作原理进行了详细描述。
在框体408中，方法400可包括当巡线机器人102的电池电量高于最佳电池电量时，由充电控制系统104的处理器202终止对巡线机器人102电池的充电。在一种实施方式中，巡线机器人102电池充电的终止可由终止模块218实施。以上，已结合图1，对终止模块218的工作原理进行了详细描述。
如图4所示，方法400包括一个或多个用于说明巡线机器人102充电控制方法的步骤框体。方法400可在计算机可执行指令的一般语境中描述。一般而言，计算机可执行指令可包括用于执行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、过程、模块和功能。
图5为根据本公开一些实施方式中的另一巡线机器人102充电控制方法流程图。
方法500的描述顺序并不旨在于理解为限制，而且为了实施方法500，各步骤框体可具有任意数量且可以任何顺序组合。另外，在不脱离本文所述技术方案的精神和范围的前提下，各框体可从方法500中各自删除。此外，所述方法可在任何合适的硬件、软件、固件或其组合中实施。
在框体502中，方法500可包括由充电控制系统104的处理器202确定巡线机器人102的分段轮112与供电/通信轨道106连接的接触面。供电/通信轨道106可与巡线机器人102的预编程路径108平行，并可承载供电信号和通信信号。其中，可通过槽型传感机构确定供电/通信轨道106所连的接触面。在一种实施方式中，接触面的确定可由接触面确定模块212实施。以上，已结合图1，对接触面确定模块212的工作原理进行了详细描述。
在框体504中，该方法可包括由充电控制系统104的处理器202确定分段轮112的充电接触面是否与供电/通信轨道106相连。在一种实施方式中，可通过槽型传感机构，确定充电接触面是否与供电/通信轨道106相连。在另一实施方式中，可通过检验分段轮112的接触面上是否存在直流电压电平或有效电压电平的方式，确定分段轮112的充电接触面是否与供电/通信轨道106相连。如果该接触面上检测到有效电压电平，则可将供电/通信轨道106所连的接触面确定为充电接触面。其中，如果所测量的电压电平高于预定电压电平，则可将该电压电平视为有效电压电平。
如果确定分段轮112的充电接触面与供电/通信轨道106相连，则在框体506中，该方法可包括由充电控制系统104的处理器202利用电源/通信单元114提供在供电/通信轨道106上的电源或供电信号，对巡线机器人102的电池充电。
如果确定所述充电接触面未与供电/通信轨道106相连，则在框体508中，该方法可包括由充电控制系统104的处理器202确定分段轮112的发送接触面是否与供电/通信轨道106相连。在一种实施方式中，可通过槽型传感机构确定发送接触面是否与供电/通信轨道106相连。
如果确定发送接触面与供电/通信轨道106相连，则在框体510中，该方法可包括由充电控制系统104的处理器202检查是否有任何先前通信消息因分段轮112的发送接触面与供电/通信轨道106之间丧失接触而未被发送。其中，可根据先前通信消息的传输状态检查是否有先前通信消息未被发送。如果在先前通信消息发送后，接收接触面未能立刻接收到确认消息，则可将传输状态确定为“未成功”。另一方面，如果在先前通信消息发送后，接收接触面立刻接收到确认消息，则可将传输状态确定为“成功”。
在框体512中，该方法可包括当先前通信消息的传输状态确定为“成功”时，由充电控制系统104的处理器202通过分段轮112的发送接触面经供电/通信轨道106发送当前通信消息。
在框体514中，该方法可包括当所述传输状态确定为“未成功”时，由充电控制系统104的处理器202经供电/通信轨道106发送先前通信消息。
在框体516中，该方法可包括，由充电控制系统104的处理器202确定接收接触面是否与供电/通信轨道106连接。在一种实施方式中，可通过槽型传感机构，确定接收接触面是否与供电/通信轨道106相连。在另一实施方式中，可通过检验分段轮112的接收接触面上是否接收到通信消息的方式，确定分段轮112的接收接触面是否与供电/通信轨道106连接。如果接收接触面未与供电/通信轨道106连接，该方法可返回框体502，以确定供电/通信轨道106所连的接触面类型。
在框体518中，该方法可包括，当接收接触面与供电/通信轨道106连接时，由充电控制系统104的处理器202通过分段轮112的接收接触面经供电/通信轨道106接收输入的通信消息。一经成功接收该输入的通信消息，所述方法可包括由充电控制系统104的处理器202通过发送接触面经供电/通信轨道106发送确认消息。
如图5所示，方法500包括一个或多个用于说明巡线机器人102充电控制方法的步骤框体。方法500可在计算机可执行指令的一般语境中描述。一般而言，计算机可执行指令可包括用于执行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、过程、模块和功能。
描述为具有多个相互间有联系的部件的实施方式并不意味着所有此类部件均为必需部件。相反地，其描述的是，还具有多种可选组件用于实现本发明的各种各样的可能实施方式。
本文中，一旦有对单个设备或物件的描述，则可随即明白的是，所述单个设备/物件可由多于一个的所述设备/物件(无论其之间是否均有协作关系)代替。类似地，本文中一旦有对多于一个的设备或物件(无论其之间是否均有协作关系)的描述，则可随即明白的是，所述多于一个的设备或物件可由单个设备/物件代替，或者所示数量的设备或程序可由不同数量的设备/物件代替。此外，某个设备的功能和/或特征可由一个或多个未明确描述为具有此类功能/特征的其他设备代为实现。因此，本发明的其它实施方式无需包括该设备本身。
本说明书描述了一种巡线机器人102充电控制方法、系统和单元。所示步骤用于说明所述例示实施方式，并且应当预想到的是，随着技术的不断发展，特定功能的执行方式也将发生改变。本文所呈现的上述实施例用于说明而非限制目的。此外，为了描述的方便性，本文各组成功能段落的划界较为随意，只要能够恰当地实现上述各功能及其关系，所述各功能段落可采用其他划界方式。根据本申请的教示内容，替代方案(包括本申请所述解的等同方案、扩展方案、变形方案、偏差方案等)对于相关领域技术人员是显而易见的。这些替代方案均落入所公开实施方式的范围和精神内。此外，“包括”、“具有”、“包含”、“含有”各词及其他类似形式旨在在意义上相互等同，而且在具有如下开放意涵：罗列于所述各词当中任何一词之后的一个或多个物项并不旨在表示此类物项已完全列出，或旨在表示此类物项仅限于已列出的物项。除此之外，还必须注意的是，在本说明书和下附权利要求书中，除非上下文另有明确说明，否则未明确数目的指代同时包括单数和复数两层含义。
最后，本说明书所选的行文方式主要在于可读性和教示目的，其可并不在于细述或限制本发明技术方案。因此，本发明范围并不意在由此具体实施方式部分限制，而是由基于此部分提出申请的任何权利要求所界定。相应地，本发明实施方式的公开内容意在于说明而非限制本发明范围，而且本发明范围如下附权利要求所述。

Claims (15)

1.一种巡线机器人充电控制方法，其特征在于，该方法包括：
由充电控制系统确定与供电/通信轨道连接的所述巡线机器人的分段轮的接触面，其中，所述供电/通信轨道与所述巡线机器人的预编程路径平行，且所述供电/通信轨道携带供电信号和通信信号；
当所述分段轮的充电接触面与所述供电/通信轨道连接时，由所述充电控制系统对所述巡线机器人的电池充电；
由所述充电控制系统监测所述巡线机器人的电池电量；以及
当所述巡线机器人的电池电量高于最佳电池电量时，由所述充电控制系统终止对所述巡线机器人的电池充电。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分段轮分为数量相等的不同接触面，该不同接触面包括充电接触面、发送接触面以及接收接触面，其中每一接触面由绝缘面隔开。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用固定在所述分段轮上的红外(IR)槽型传感机构，确定供电/通信轨道所连的接触面的类型。
4.一种控制巡线机器人充电的充电控制系统，其特征在于，该充电控制系统包括：
处理器；以及
存储器，该存储器以可通信方式连接于所述处理器，其中，该存储器存有处理器指令，该处理器指令在执行时使得所述处理器：
确定与供电/通信轨道连接的所述巡线机器人的分段轮的接触面，其中，所述供电/通信轨道与所述巡线机器人的预编程路径平行，且携带供电信号和通信信号；
当所述分段轮的充电接触面与所述供电/通信轨道连接时，对所述巡线机器人的电池充电；
监测所述巡线机器人的电池电量；以及
当所述巡线机器人的电池电量高于最佳电池电量时，终止对所述巡线机器人的电池充电。
5.如权利要求4所述的充电控制系统，其特征在于，所述处理器指令在执行时还使得所述处理器：
监测所述巡线机器人的电池电量；以及
当所述电池电量低于所述最佳电池电量时，向充电/通信单元发送令其对所述巡线机器人的电池充电的消息。
6.如权利要求4所述的充电控制系统，其特征在于，所述分段轮分为数量相等的不同接触面，该不同接触面包括充电接触面、发送接触面以及接收接触面，其中每一接触面由绝缘面隔开。
7.如权利要求4所述的充电控制系统，其特征在于，利用固定在所述分段轮上的红外(IR)槽型传感机构，确定所述供电/通信轨道所连的接触面的类型。
8.如权利要求4所述的充电控制系统，其特征在于，所述处理器通过检查所述分段轮的充电接触面上是否存在直流(DC)电压电平而确定所述分段轮的该接触面是否与所述供电/通信轨道相连从而对对所述巡线急机器人的电池充电。
9.如权利要求6所述的充电控制系统，其特征在于，所述处理器通过检查所述分段轮的所述接收接触面上是否接收到通信消息而确定所述分段轮的所述接收接触面是否与所述供电/通信轨道相连。
10.如权利要求6所述的充电控制系统，其特征在于，所述处理器指令在执行时还使得所述处理器：
确定所述分段轮的所述发送接触面与所述供电/通信轨道相连；
检查发送至所述分段轮的所述发送接触面的先前通信消息的传输状态；
当所述分段轮的所述接收接触面未收到确认消息时，经所述供电/通信轨道发送所述先前通信消息；
通过所述分段轮的所述发送接触面，经所述供电/通信轨道发送当前通信消息。
11.如权利要求6所述的充电控制系统，其特征在于，所述处理器指令在执行时还使得所述处理器：
确定所述分段轮的所述接收接触面与所述供电/通信轨道相连；
通过所述分段轮的所述接收接触面，经所述供电/通信轨道接收输入通信消息；以及
通过所述发送接触面，经所述供电/通信轨道发送所述输入通信消息已成功接收的确认消息。
12.一种控制巡线机器人充电的充电控制单元，其特征在于，该充电控制单元包括：
设有充电控制系统的巡线机器人，其中，该巡线机器人遵循预编程路径执行预编程任务；
该巡线机器人包括：
在执行所述预编程任务的整个过程中与所述预编程路径保持连接的地面接触轮；
与所述供电/通信轨道连接的所述分段轮，其中，该分段轮分为数量相等的不同接触面，该不同接触面包括充电接触面、发送接触面以及接收接触面；以及
构造为与所述预编程路径平行的所述供电/通信轨道。
13.如权利要求12所述的充电控制系统，其特征在于，所述供电/通信轨道由电源/通信单元供电，以通过所述分段轮的所述充电接触面对所述巡线机器人的电池充电。
14.如权利要求13所述的充电控制系统，其特征在于，当所述分段轮的所述充电接触面与所述供电/通信轨道相连时，对巡线机器人的电池充电。
15.如权利要求12所述的充电控制系统，其特征在于，该充电控制系统向所述电源/通信单元发送所述巡线机器人的电池电量、所述巡线机器人的位置以及所述巡线机器人的待执行任务当中的至少一者。
CN201910910024.3A 2019-03-29 2019-09-25 巡线机器人充电控制系统、方法及单元 Pending CN111756083A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN201941012642 2019-03-29
IN201941012642 2019-03-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111756083A true CN111756083A (zh) 2020-10-09

Family

ID=72605039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910910024.3A Pending CN111756083A (zh) 2019-03-29 2019-09-25 巡线机器人充电控制系统、方法及单元

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11362546B2 (zh)
CN (1) CN111756083A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112787406A (zh) * 2021-01-12 2021-05-11 康威通信技术股份有限公司 一种机器人轨道嵌入式无线充电装置及充电方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11945124B2 (en) 2020-12-15 2024-04-02 Stmicroelectronics (Research & Development) Limited Controlling movement of a mobile robot
CN114474086B (zh) * 2022-01-17 2024-04-30 北京小龙潜行科技有限公司 一种基于轨道机器人的无线充电距离定位装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7602143B2 (en) * 2005-11-04 2009-10-13 Peter David Capizzo System for replenishing energy sources onboard different types of automotive vehicles
US8977393B1 (en) 2012-09-12 2015-03-10 Google Inc. Methods and systems for charging a robotic device
US11565598B2 (en) 2013-03-15 2023-01-31 Symbotic Llc Rover charging system with one or more charging stations configured to control an output of the charging station independent of a charging station status
US10532663B2 (en) * 2015-11-13 2020-01-14 Nio Usa, Inc. Electric vehicle overhead charging system and method of use
US10145881B1 (en) * 2017-10-03 2018-12-04 Ford Global Technologies, Llc Autonomous vehicle maintenance self-charge

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112787406A (zh) * 2021-01-12 2021-05-11 康威通信技术股份有限公司 一种机器人轨道嵌入式无线充电装置及充电方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20200313468A1 (en) 2020-10-01
US11362546B2 (en) 2022-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111756083A (zh) 巡线机器人充电控制系统、方法及单元
CN105553063B (zh) 一种agv无线充电管理系统、管理方法及故障检测方法
CN107813721B (zh) 工业agv智能充电系统
CN205986346U (zh) 一种线圈位置自动调整的无人机无线充电续航装置
CN101976731A (zh) 电动乘用车电池更换装置及换电系统
Meena et al. Automatic docking system with recharging and battery replacement for surveillance robot
AU2014240128A1 (en) Pairing of a battery monitor to a communication device, by message encoded in battery current
CN108909514A (zh) 基于自动电池更换的多agv电量管理系统及方法
CN107688344B (zh) 机器人的休眠控制方法及其装置
CN205453241U (zh) 视频巡视系统充电装置
CN111092465A (zh) 一种输电线路巡线机器人的充电方法及系统
CN116249469A (zh) 清洁系统
CN210733890U (zh) 一种基于物联网的电动车智能充电器
CN201881867U (zh) 电动乘用车电池更换装置及换电系统
CN104118402A (zh) 电动车智能加电系统
CN210183027U (zh) 一种智能电池组充放电管理系统
CN112044799A (zh) 一种换电站的电池表面清洁度的判断方法及系统
CN109720521A (zh) 一种用于auv水下对接装置的控制系统及方法
TW201925069A (zh) 電池更換裝置、電池更換系統及調度方法
CN107294191A (zh) 一种不间断供电电源系统及控制方法
CN107040017A (zh) 一种基于锂离子电容器的无等待智能充电系统及其充电方法
CN112082597A (zh) 桥梁检测系统
CN205335947U (zh) 一种agv无线充电管理系统
CN206293946U (zh) 一种基于锂离子电容器的无等待智能充电系统
CN113078719B (zh) 矿用蓄电池组的识别方法和系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination