CN111844012A

CN111844012A - 机器人与充电站对接的方法

Info

Publication number: CN111844012A
Application number: CN201910357107.4A
Authority: CN
Inventors: 燕成祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-04-29
Filing date: 2019-04-29
Publication date: 2020-10-30

Abstract

本发明公开了一种机器人与充电站对接的方法，应用在机器人及一充电站之间，充电站输出两个发射信号，所述两个发射信号的发射范围在充电站前方预定距离处形成重叠区与不重叠区，并在此预定距离内形成所述两个发射信号的空白区。当机器人需要移动到充电站时，机器人侦测到进入到重叠区或不重叠区内，机器人即以反复交替进出此重叠区与不重叠区的方式朝向充电站方向移动，直到机器人移动到空白区内，直接朝向充电站移动，或机器人移动到空白区内再转方向后退朝向充电站移动，让机器人停靠在充电站，本发明的实施例解决了目前机器人与充电站对接的移动路径单一的问题。

Description

机器人与充电站对接的方法

技术领域

本发明有关于机器人，尤指当机器人需要充电时，机器人以充电站的发射信号为导引移动到充电站进行充电。

背景技术

近年来，机器人产业的发展迅速，使得人们的日常生活中，有关机器人的产品越来越普遍，尤其是清洁机器人(自动扫地或拖地机器人)的销售量逐年增加，而且销售量还有极大的成长空间，因此有许多的从业者投入此领域之中，并且不断地发展出新技术。

举例而言，清洁机器人大多通过充电电池获取所需的电力，为了能让清洁机器人在充电电池处于低电量的时候，能够以残存的电量自动的移动到充电站进行充电，以免机器人的电量用尽而随意停置任一处，使用者还要自己去寻找机器人，造成使用上的不便，因此，许多从业者都有针对此问题提出解决方案，例如：美国iRobot公司所申请的美国第US9749196号专利，请参阅其说明书第13栏第31行到第13栏第31行，充电站(Base station)设有右信号发射器和左信号发射器，机器人(robotic device)在需要充电的状态下，进入到右信号发射器或左信号发射器所发射出的右信号或左信号的信号范围内，而往右信号和左信号的重叠区域的方向移动，之后，机器人进入到重叠区域内则跟随一路径(MF)接近充电站，且此路径的至少一部分在重叠区域内。

上述的机器人移动到充电站的路径，被限定在右信号和左信号的重叠区域才能沿着路径，而且右信号和左信号的重叠区域需要相当接近充电站，机器人前后轴才能对准充电站。换言之，充电站需要指定选择使用特定规格的发射器以及安装在相当局限的位置内，才能让机器人移动到重叠区域内时，机器人前后轴方向对准充电站。此种作法已经局限了机器人移动的方式，故有必要再提供不同的方案，让机器人不移动到重叠区域内，也能准确地移动到充电站进行充电。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明的目的是为了让机器人可以使用多重路径移动接近充电站，并且进行充电。

根据本发明的目的，本发明提供一种机器人与充电站对接的方法，应用在机器人及一充电站之间，充电站输出两个发射信号，所述两个发射信号的发射范围在充电站前方预定距离处形成重叠区与不重叠区，并在此预定距离内形成所述两个发射信号的空白区。当机器人需要移动到充电站时，机器人侦测到进入到重叠区或不重叠区内，机器人即以反复交替进出此重叠区与不重叠区的方式朝向充电站方向移动，直到机器人移动到空白区内，直接朝向充电站移动，并让机器人停靠在充电站，或机器人移动到空白区内再转方向后退朝向充电站移动，让机器人停靠在充电站。

其中，充电站具有两个信号发射器，分别输出一个发射信号，信号发射器为射频信号、红外线信号或超音波信号等信号发射器。

其中，各发射信号具有不同的识别特征，发射信号的识别特征为不同编码、不同的频率或信号相位，让机器人可以分辨出各发射信号。

其中，机器人朝向充电站方向且反复交替进出重叠区或不重叠区的移动方式为，机器人进入其中一个不重叠区内，机器人即知其中另一不重叠区的所在方向，机器人即朝向重叠区及充电站的方向移动，一旦机器人侦测到进入到重叠区，机器人再朝向之前的不重叠区及充电站的方向移动，依此反复交替进出重叠区与不重叠区，直到机器人移动到空白区，直接朝向充电站移动，并让机器人停靠在充电站，或机器人移动到空白区内再转方向后退行进朝向充电站移动，让机器人停靠在充电站。

其中，机器人朝向充电站方向且反复交替进出重叠区或不重叠区的移动方式为，机器人进入其中一个不重叠区内，机器人即知另一个不重叠区所在方向，机器人朝向另一个不重叠区及充电站的方向移动，直到机器人侦测到进入另一个不重叠区，机器人朝重叠区及充电站的方向移动，接着机器人侦测到进入到重叠区内，则再朝向之前的不重叠区及充电站的方向移动，依此反复交替进出重叠区或不重叠区，直到机器人移动到空白区，直接朝充电站移动，并让机器人停靠在充电站或机器人移动到空白区内再转方向后退行进朝向充电站移动，让机器人停靠在充电站。

其中，机器人朝向充电站方向且反复交替进出重叠区或不重叠区的移动方式为，机器人进入重叠区内，机器人继续前行到任一个不重叠区，即确定目前的不重叠区与重叠区之间的方向，机器人即在重叠区与之前进入的不重叠区之间移动，依此反复交替进出重叠区和不重叠区，直到机器人移动到空白区，直接朝向充电站移动，并让机器人停靠在充电站，或机器人移动到空白区内再转方向后退行进朝向充电站移动，让机器人停靠在充电站。

综上所述，本发明具有下列之一或多个优点：

机器人以不同于前案的行走路径移动到充电站。

机器人可以具有多重路径移动到充电站。

充电站的发射器规格及发射器的设置位置，不再局限于配合前案的技术特征，而有其他的规格及设置位置的选择。

附图说明

图1表示本发明实施例的机器人与充电站的示意图；

图2表示本发明实施例的第一实施例的移动示意图；

图3表示本发明实施例的第二实施例的移动示意图；

图4表示本发明实施例的第三实施例的移动示意图；

图5表示本发明实施例的第四实施例的移动示意图；

图6表示本发明实施例的第五实施例的移动示意图；

图7表示本发明实施例的第六实施例的移动示意图。

【附图标记说明】

1：机器人；

10：信号传感器；

2：充电站；

20：信号发射器；

3：重叠区；

4：不重叠区；

5：空白区。

具体实施方式

为了利于了解本发明的发明特征、内容与优点及其所能达成的功效，现将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而于文中所使用的图式，其主旨仅为示意及辅助说明书，故不应局限本发明在实际实施上的专利范围。

请参阅图1及2，本发明是一种机器人1与充电站2对接的方法，应用在机器人1及充电站2之间，其中充电站2具有两个信号发射器20，分别输出一个发射信号。信号发射器20为射频信号、红外线信号或超音波信号等信号发射器20，但不限于此。且各发射信号具有不同的识别特征，发射信号的识别特征为不同编码、不同的频率或信号相位，让机器人1可以分辨出各发射信号。此外，所述两个发射信号的发射范围在充电站2前方预定距离处形成重叠区3与不重叠区3，并在此预定距离内形成所述两个发射信号的空白区5。

另外，机器人1设有感测各发射信号的信号传感器10，信号传感器10通常是被设计在机器人1顶面朝向机器人1前进方向的位置，当机器人1需要移动到充电站2时，机器人1在移动的同时由信号传感器10侦测到其中一个发射信号，表示机器人1进入到其中一个不重叠区3内，机器人1在移动的同时由信号传感器10同时侦测到两个发射信号，表示机器人1进入到重叠区3内，机器人1不论是先进入到重叠区3或不重叠区3，皆以朝向充电站2方向且反复交替进出重叠区3或不重叠区3的方式移动，直到机器人1侦测不到任一个发射信号，表示机器人1移动到空白区5内，机器人1即直接朝向充电站2移动，并让机器人1停靠在充电站2，或机器人1移动到空白区5内再转方向，后退行进朝向充电站2移动，让机器人1停靠在充电站2。换句话说，机器人1需要移动到充电站2时，不论首先进入到重叠区3或不重叠区3，机器人1的行走路径可以说是沿着重叠区3的任一侧边缘，以反复交替进出此重叠区3与不重叠区3的方式朝向充电站2方向移动，直到机器人1移动到空白区5内，即直接朝向充电站2移动，并让机器人1停靠在充电站2。

为了更清楚的了解本实施例机器人1的行走方式，以下分别以机器人1可能在沿着重叠区3的任一侧边缘，以反复交替进出此重叠区3与不重叠区3的方式朝向充电站2方向移动的方式进行说明：

在本发明第一及二实施例中，请参阅图2及图3，充电站2设有一个右信号发射器20及一个左信号发射器20，右信号发射器20发出右发射信号，左信号发射器20发出左发射信号。机器人1朝向充电站2方向且反复交替进出重叠区3与不重叠区3的移动方式为，机器人1一旦进入左发射信号或右发射信号的不重叠区3，机器人1即确认重叠区3及不重叠区3的所在方向，让机器人1朝向重叠区3及充电站2的方向移动，接着机器人1在移动同时侦测到进入到重叠区3，机器人1再朝向之前的不重叠区3及充电站2的方向移动，依此反复交替进出重叠区3和不重叠区3，直到机器人1移动到空白区5，即直接朝向充电站2移动，并让机器人1停靠在充电站2，或机器人1移动到空白区5内再转方向，后退行进朝向充电站2移动，让机器人1停靠在充电站2。

在本发明的第三及四实施例中，请参阅图4及图5，第三、四实施例与第一、二实施例的差异在于，机器人1首先进入重叠区3内，即确定目前的不重叠区3与重叠区3之间方向，机器人1选择继续前行到其中一个不重叠区3，之后机器人1侦测到进入到不重叠区3，再往重叠区3与充电站2的方向移动，直到进入到重叠区3，依此反复交替进出重叠区3和不重叠区3，直到机器人1移动空白区5，即直接朝向充电站2移动，并让机器人1停靠在充电站2，或机器人1移动到空白区5内再转方向，以后退行进朝向充电站2移动，让机器人1停靠在充电站2。

在本发明的第五及六实施例中，请参阅图6及图7，第五、六实施例与第一、二实施例的差异在于，机器人1进入其中一个不重叠区3内后，机器人1朝向另一个不重叠区3及充电站2的方向移动，直到机器人1侦测到经过重叠区3且进入到另一个重叠区3，机器人1再朝重叠区3及充电站2的方向移动，接着机器人1侦测到进入到重叠区3内，则再朝向之前的不重叠区3及充电站2的方向移动，依此反复交替进出重叠区3和不重叠区3，直到机器人1移动到空白区5，直接朝向充电站2移动，并让机器人1停靠在充电站2，或机器人1移动到空白区5内再转方向，后退行进朝向充电站2移动，让机器人1停靠在充电站2。

在本发明中，机器人1进入任一个重叠区3或不重叠区3，即可知道重叠区3或不重叠区3的方向，其原因在于，左发射信号或右发射信号具有不同的识别特征，左、右发射信号的识别特征可为不同编码、不同的频率或信号相位的其中之一，让机器人1可以根据识别特征分辨出各发射信号，使得机器人1不论进入到任一个重叠区3或不重叠区3，都可以正确地往重叠区3或不重叠区3移动。

综上所述，机器人1在需要移动到充电站2的时候，机器人1将可以有多重路径选择移动到充电站2，而不是像背景技术所提到的专利前案，机器人1只往信号重叠区3移动后，直接朝向充电站2移动。

以上仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明申请专利范围的保护范围当中。

Claims

1.一种机器人与充电站对接的方法，应用在一机器人及一充电站之间，其特征在于，充电站输出两个发射信号，所述两个发射信号的发射范围在充电站前方预定距离处形成重叠区与不重叠区，并在此预定距离内形成所述两个发射信号的空白区，当机器人需要移动到充电站时，机器人进行下列步骤：

机器人侦测到进入到重叠区或不重叠区内；

机器人以反复交替进出此重叠区与不重叠区的方式朝向充电站方向移动；

直到机器人移动到空白区内，直接朝向充电站移动，并让机器人停靠在充电站，或机器人移动到空白区内再转方向后退朝向充电站移动，让机器人停靠在充电站。

2.根据权利要求1所述的机器人与充电站对接的方法，其特征在于，所述发射信号具有不同的识别特征，所述发射信号的所述识别特征为不同编码、不同的频率或信号相位，机器人分辨出所述发射信号以确定在该重叠区、该不重叠区或空白区。

3.根据权利要求1所述的机器人与充电站对接的方法，其特征在于，该机器人朝向该充电站方向且反复交替进出该重叠区或该不重叠区的移动方式，包括：

机器人进入其中一个该不重叠区内，机器人确认其中另一该不重叠区的所在方向；

机器人朝向该重叠区及该充电站的方向移动；

该机器人侦测到进入到该重叠区，该机器人再朝之前的该不重叠区及该充电站的方向移动，依此反复交替进出重叠区和不重叠区。

4.根据权利要求1所述的机器人与充电站对接的方法，其特征在于，该机器人朝向该充电站方向且反复交替进出该重叠区或该不重叠区的移动方式，包括：

该机器人进入其中一个该不重叠区内，机器人即确认另一个该不重叠区所在方向；

该机器人朝向另一个该不重叠区及该充电站的方向移动；

直到该机器人侦测到进入另一个该不重叠区，该机器人朝该重叠区及该充电站的方向移动；

该机器人侦测到进入到该重叠区内，则再朝向之前的该不重叠区及该充电站的方向移动，依此反复交替进出该重叠区和该不重叠区。

5.根据权利要求1所述的机器人与充电站对接的方法，其特征在于，该机器人朝向该充电站方向且反复交替进出该重叠区或该不重叠区的移动方式，包括：

该机器人进入该重叠区内，该机器人继续前行到任一个该不重叠区，即确定目前的不重叠区与重叠区之间的方向；

该机器人在重叠区与之前进入的不重叠区之间移动，依此反复交替进出重叠区和不重叠区。