CN111769609A - 一种巡检机器人智能充电方法 - Google Patents
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Abstract
一种巡检机器人智能充电方法，包括如下步骤：A、使用电量监控模块实时监测巡检机器人内电池的电量信息，并将该部分信息通过无线通讯模块实时传输至遥控平台；其技术要点为，在对巡检机器人进行充电的过程中，采用红外测距技术和超声定位技术进行结合使用，可进行更为精准的规避障碍物作业，可完全避免巡检机器人因撞击到障碍物而发生损坏的情况发生；同时还能大大提高巡检规避障碍物时的效率，减轻单个元件的工作负担；使用到了磁吸技术，在巡检机器人与充电桩之间的间距到达一定距离后，电磁吸盘可对充电口进行磁吸连接，从而实现巡检机器人的充电口与充电桩接口的精准对接，同时也保证了巡检机器人的位置固定，方便进行后续的工作。
Description
技术领域
本发明属于机器人领域，具体是一种巡检机器人智能充电方法。
背景技术
机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器。历史上最早的机器人见于隋炀帝命工匠所营造的木偶机器人，施有机关，有坐、起、拜、伏等能力；机器人具有感知、决策、执行等基本特征，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量,服务人类生活,扩大或延伸人的活动及能力范围。
现有巡检机器人进行充电的过程中是利用接头进行手动充电的，部分智能的巡检机器人能够进行自动找寻充电桩进行充电作业，然而现有充电作业中可能会出现如下问题：一是现有充电过程中仅使用红外传感器进行测距并移动，此时该元件的工作负担大大增加，可能会发生损坏而导致巡检机器人撞击到障碍物的情况；二是巡检机器人移动位置的精准性得不到保障；同时巡检机器人在对接到充电口后可能会发生位置偏移，而影响到后续对巡检机器人的充电作业。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种巡检机器人智能充电方法。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种巡检机器人智能充电方法，包括如下步骤：
A、使用电量监控模块实时监测巡检机器人内电池的电量信息，并将该部分信息通过无线通讯模块实时传输至遥控平台；
B、在电量监控模块使用过程中，判断电量是否低于设定值，若不是低于设定值，则巡检机器人进行正常巡检工作；
若低于设定值，则进行下一步骤；
C、排查并计算机器人到最近一个充电桩的距离，并采用GPS导航技术制定运动路线，使得巡检机器人进行自主运动；
D、当巡检机器人进入到以最近一个充电桩为中心，直径为600m的范围区域后，利用红外传感器和超声波定位技术，使得巡检机器人朝向处于精准位置下的充电桩运动；
E、当巡检机器人的充电口与充电桩接口靠近时，利用磁吸技术，使得充电口与充电桩接口实现精准对接，继而进行充电作业。
优选的，在所述步骤A中，通过无线传输模块将电池的电量信息传输至遥控平台，具体为：无线通讯模块设置到电量监控模块的表面，电量监控模块对电池进行监测的信息还包括电池的温度、输出电压以及使用时长。
优选的，在所述步骤C中，巡检机器人进行自主运动的具体步骤为：
(1)、在巡检机器人和充电桩内预先装配GPS定位模块；
(2)、利用GPS导航技术在巡检机器人的导航APP制定若干导航路线，该导航路线为巡检机器人当前位置到若干充电桩的路线；
(3)、选取最近的一条导航路线，使得巡检机器人朝向充电桩运动。
优选的，在所述步骤D中，利用红外传感器的具体过程为：
(1)、将红外传感器安装至巡检机器人的最前端，使用时通过控制巡检机器人自转，确保巡检机器人的最前端朝向充电桩；
(2)、巡检机器人向前运动，并实时检测红外传感器与充电桩的距离。
优选的，在所述步骤D中，利用超声波定位技术的具体过程中为：
(1)、结合红外传感器进行使用，安装在巡检机器人顶端的超声波探头和接收器始终对巡检机器人前方区域的障碍物进行超声探测；
(2)、在探测到障碍物与巡检机器人的间距为1m时，判断红外传感器与充电桩的距离是否为1m，若是则进行下一步骤；
若不是，则控制巡检机器人自转，绕过障碍物继续进行运动。
优选的，在所述步骤E中，该步骤的具体过程为：
巡检机器人的充电口采用为包漆的钢合金材料，当巡检机器人的充电口与充电桩接口靠近时，充电桩接口处的电磁吸盘开启工作，在磁吸力的作用下，使得巡检机器人开始充电作业；
在充电的过程中继续步骤A中的工作。
与现有技术相比，本发明提供了一种巡检机器人智能充电方法，具有如下有益效果：
一是在对巡检机器人进行充电的过程中，采用红外测距技术和超声定位技术进行结合使用，可进行更为精准的规避障碍物作业，可完全避免巡检机器人因撞击到障碍物而发生损坏的情况发生；同时还能大大提高巡检规避障碍物时的效率，减轻单个元件的工作负担；
二是本发明采用大范围和小范围的技术手段，在大范围下采用装配GPS定位模块进行大致位置和方向的定位，而后进行到小范围后利用红外传感器、超声波探头以及接收器，进行切换作业，确保巡检机器人能够精准的运动至充电桩的对接位置，提高了自动移动过程中的位置精确性。
三是本发明使用到了磁吸技术，在巡检机器人与充电桩之间的间距到达一定距离后，电磁吸盘可对充电口进行磁吸连接，从而实现巡检机器人的充电口与充电桩接口的精准对接，同时也保证了巡检机器人的位置固定，方便进行后续的工作。
附图说明
图1是本发明中对巡检机器人的操控框架示意图；
图2是本发明中充电方法的具体步骤流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图1，进一步说明本发明一种巡检机器人智能充电方法的具体实施方式。本发明一种巡检机器人智能充电方法不限于以下实施例的描述。
本实施例给出一种巡检机器人智能充电方法，如图1-2所示，一种巡检机器人智能充电方法，包括如下步骤：
A、使用电量监控模块实时监测巡检机器人内电池的电量信息，并将该部分信息通过无线通讯模块实时传输至遥控平台；
B、在电量监控模块使用过程中，判断电量是否低于设定值，若不是低于设定值，则巡检机器人进行正常巡检工作；
若低于设定值，则进行下一步骤；
C、排查并计算机器人到最近一个充电桩的距离，并采用GPS导航技术制定运动路线，使得巡检机器人进行自主运动；
D、当巡检机器人进入到以最近一个充电桩为中心，直径为600m的范围区域后，利用红外传感器和超声波定位技术，使得巡检机器人朝向处于精准位置下的充电桩运动；
上述直径为600m的范围区域为举例说明的一个小范围区域，而超出该范围的区域为大范围区域，该小范围的具体直径数值为红外传感器发出红外线或超声探头发出超声波的传播距离，选取其中最短的距离为主。
E、当巡检机器人的充电口与充电桩接口靠近时，利用磁吸技术，使得充电口与充电桩接口实现精准对接，继而进行充电作业。
如图1所示，在步骤A中，通过无线传输模块将电池的电量信息传输至遥控平台，具体为：无线通讯模块设置到电量监控模块的表面，电量监控模块对电池进行监测的信息还包括电池的温度、输出电压以及使用时长。
如图1所示，在步骤C中，巡检机器人进行自主运动的具体步骤为：
(1)、在巡检机器人和充电桩内预先装配GPS定位模块；
(2)、利用GPS导航技术在巡检机器人的导航APP制定若干导航路线，该导航路线为巡检机器人当前位置到若干充电桩的路线；
(3)、选取最近的一条导航路线，使得巡检机器人朝向充电桩运动。
如图1所示，在步骤D中，利用红外传感器的具体过程为：
(1)、将红外传感器安装至巡检机器人的最前端，使用时通过控制巡检机器人自转，确保巡检机器人的最前端朝向充电桩；
(2)、巡检机器人向前运动，并实时检测红外传感器与充电桩的距离。
如图1所示，在步骤D中，利用超声波定位技术的具体过程中为：
(1)、结合红外传感器进行使用，安装在巡检机器人顶端的超声波探头和接收器始终对巡检机器人前方区域的障碍物进行超声探测；
(2)、在探测到障碍物与巡检机器人的间距为1m时，判断红外传感器与充电桩的距离是否为1m，若是则进行下一步骤；
上述的间距数值可以为1m或1m一下的间距，避免巡检机器人撞击到障碍物。
若不是，则控制巡检机器人自转，绕过障碍物继续进行运动。
在对巡检机器人进行充电的过程中，采用红外测距技术和超声定位技术进行结合使用，可进行更为精准的规避障碍物作业，可完全避免巡检机器人因撞击到障碍物而发生损坏的情况发生；同时还能大大提高巡检规避障碍物时的效率，减轻单个元件的工作负担。
如图1所示，在步骤E中，该步骤的具体过程为：
巡检机器人的充电口采用为包漆的钢合金材料，当巡检机器人的充电口与充电桩接口靠近时，充电桩接口处的电磁吸盘开启工作，在磁吸力的作用下，使得巡检机器人开始充电作业；
在充电的过程中继续步骤A中的工作。
上述使用到了磁吸技术，在巡检机器人与充电桩之间的间距到达一定距离后，电磁吸盘可对充电口进行磁吸连接，从而实现巡检机器人的充电口与充电桩接口的精准对接，同时也保证了巡检机器人的位置固定，方便进行后续的工作。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种巡检机器人智能充电方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、使用电量监控模块实时监测巡检机器人内电池的电量信息，并将该部分信息通过无线通讯模块实时传输至遥控平台；
B、在电量监控模块使用过程中，判断电量是否低于设定值，若不是低于设定值，则巡检机器人进行正常巡检工作；
若低于设定值，则进行下一步骤；
C、排查并计算机器人到最近一个充电桩的距离，并采用GPS导航技术制定运动路线，使得巡检机器人进行自主运动；
D、当巡检机器人进入到以最近一个充电桩为中心，直径为600m的范围区域后，利用红外传感器和超声波定位技术，使得巡检机器人朝向处于精准位置下的充电桩运动；
E、当巡检机器人的充电口与充电桩接口靠近时，利用磁吸技术，使得充电口与充电桩接口实现精准对接，继而进行充电作业。
2.如权利要求1所述的一种巡检机器人智能充电方法，其特征在于：在所述步骤A中，通过无线传输模块将电池的电量信息传输至遥控平台，具体为：无线通讯模块设置到电量监控模块的表面，电量监控模块对电池进行监测的信息还包括电池的温度、输出电压以及使用时长。
3.如权利要求1所述的一种巡检机器人智能充电方法，其特征在于：在所述步骤C中，巡检机器人进行自主运动的具体步骤为：
(1)、在巡检机器人和充电桩内预先装配GPS定位模块；
(2)、利用GPS导航技术在巡检机器人的导航APP制定若干导航路线，该导航路线为巡检机器人当前位置到若干充电桩的路线；
(3)、选取最近的一条导航路线，使得巡检机器人朝向充电桩运动。
4.如权利要求1所述的一种巡检机器人智能充电方法，其特征在于：在所述步骤D中，利用红外传感器的具体过程为：
(1)、将红外传感器安装至巡检机器人的最前端，使用时通过控制巡检机器人自转，确保巡检机器人的最前端朝向充电桩；
(2)、巡检机器人向前运动，并实时检测红外传感器与充电桩的距离。
5.如权利要求1所述的一种巡检机器人智能充电方法，其特征在于：在所述步骤D中，利用超声波定位技术的具体过程中为：
(1)、结合红外传感器进行使用，安装在巡检机器人顶端的超声波探头和接收器始终对巡检机器人前方区域的障碍物进行超声探测；
(2)、在探测到障碍物与巡检机器人的间距为1m时，判断红外传感器与充电桩的距离是否为1m，若是则进行下一步骤；
若不是，则控制巡检机器人自转，绕过障碍物继续进行运动。
6.如权利要求1所述的一种巡检机器人智能充电方法，其特征在于：在所述步骤E中，该步骤的具体过程为：
巡检机器人的充电口采用为包漆的钢合金材料，当巡检机器人的充电口与充电桩接口靠近时，充电桩接口处的电磁吸盘开启工作，在磁吸力的作用下，使得巡检机器人开始充电作业；
在充电的过程中继续步骤A中的工作。
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