CN112615441B - 一种用于巡检机器人的无线充电定位桩定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于巡检机器人的无线充电定位桩定位方法，包括S1，充电桩标定点挡片坐标和充电桩坐标标定，对安装在轨道上的标定点挡片和充电桩进行多次坐标标定，并取均值进行记录存档为存档坐标；S2充电定位过程，通过对标定点挡片和充电桩之间的实时坐标和存档坐标进行比对校准完成精准充电对接；本方法只需要安装红外传感器及依赖用于辅助定位的红外对射传感器即可实现对无线充电桩的精确的定位。
Description
技术领域
本发明属于电力系统机器人巡检技术领域，尤其涉及巡检机器人无线充电定位方法。
背景技术
轨道式巡检机器人被广泛应用于隧道、管廊、变电站等工业现场，用来采集现场环境数据。巡检机器人一般使用蓄电池作为能量来源，当蓄电池电量不足时，需要对其进行充电。充电方式有无线充电和有线充电，有线充电一般要求巡检机器人和充电设备之间要通过金属接触，金属一般要求暴露在空气中，这会存在一定的安全隐患，而且随着使用时间的增加，金属触点的接触面可能会接触不良，所以很多情况下巡检机器人系统采用无线充电方式充电。无线充电方式一般要求巡检机器人上的无线充电受电端和固定在轨道上的无线充电发射端对准，这对巡检机器人的定位精度提出了很高的要求。
巡检机器人为了能够快速、准确定位充电桩，一般需要在巡检机器人上安装传感器，在充电桩处安装信号发送装置，当巡检机器人运动到充电桩处附近时，降低运行速度，当巡检机器人上的传感器检测到充电桩上的信号时，停止运动。但这要求额外安装传感器，且在机器人检测到信号后停止运动时，机器人往往已经偏离充电桩一段距离，因此如何能在不增加更多负担的情况下，充分利用巡检机器人自身完成精准定位，需要寻找新的方式和方法。
发明内容
有鉴于此，需要克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个。本发明提供了一种用于巡检机器人的无线充电定位桩定位方法：
S1，充电桩标定点挡片坐标和充电桩坐标标定
S11在充电桩两侧预定距离内分别安装N个充电桩标定点挡片，所述巡检机器人从轨道起点开始运动，经过所述充电桩标定点挡片时，通过安装在所述巡检机器人上的传感器感知所述充电桩标定点挡片，通过安装在所述巡检机器人上的定位装置检测实时坐标，并将所述充电桩标定点挡片坐标进行记录和保存成充电桩标定点挡片存档坐标；
S12当所述充电桩标定点挡片坐标保存后，将所述巡检机器人从距离所述充电桩预设位置处移动至无线充电发射端和接收端充电对齐，在运动过程中，所述巡检机器人通过所述充电桩标定点挡片时，所述巡检机器人内部处理单元将所述巡检机器人的实时坐标进行校准，校准为S11中的所述充电桩标定点挡片的所述存档坐标，并根据所述存档坐标和所述巡检机器人实际运动的距离确定所述充电桩的实际坐标，并记录保存为充电桩存档坐标；
S2充电定位过程
S21充电时，所述巡检机器人上的所述处理单元通过所述定位装置反馈的数据实时计算巡检机器人位置，当巡检机器人与充电桩距离小于所述预定距离，所述巡检机器人的控制电机停止运动，当巡检机器人完全停止后，巡检机器人上的处理器通过所述定位装置反馈的数据计算实时位置，计算实时位置和S12中保存的所述充电桩存档坐标之间的充电距离，并将所述充电距离发送给电机控制器，所述电机控制器控制电机运动所述充电距离后停止，到达充电桩，完成所述巡检机器人和所述充电桩的充电对接，进行充电；其中，在巡检机器人向充电桩运动过程中，处理单元通过传感器（如红外对射传感器）检测到标定点挡片时，处理单元根据定位装置（如脉冲编码装置）反馈的实时位置数据以及事先保存的标定点挡片坐标，对巡检机器人实时位置进行校准，以减小定位装置（如脉冲编码装置）在运动过程中产生的误差；
S22充电过程中，如果充电失败，所述巡检机器人上的所述处理单元控制所述巡检机器人向充电桩前或后两个方向运动所述预定距离后再次重复步骤S21，完成再次充电对接，进行充电。
本技术方案提供了一种新的设计方案，可使轨道巡检机器人在只需要安装红外传感器及依赖用于辅助定位的红外对射传感器即可实现对无线充电桩的精确的定位；具体地，通过巡检机器人上安装红外对射传感器，轨道上安装带有指定特征的标定点，用于辅助定位，在充电桩附近相对密集地安装标定点，进行更精确的定位操作，最终实现精准定位；在充电过程中，如果充电失败，控制巡检机器人在充电桩附近运动，通过扫描充电桩附近的标定点对巡检机器人坐标进行校准以减小运动过程中产生的定位误差。
另外，根据本发明公开的用于巡检机器人的无线充电定位桩定位方法还具有如下附加技术特征：
进一步地，S11步骤中，还包括在整个轨道上间隔设置标定点挡片，所述标定点挡片包括所述充电桩标点挡片。
所述标定点挡片带有指定特征（譬如可使红外对射传感器产生指定次数的通断），可被巡检机器人上的处理单元通过红外对射传感器检测到。
进一步地，所述预定距离为大于等于1m且小于等于3m。预定距离可以提供巡检机器人缓冲距离，避免巡检机器人以较快速度冲过充电桩。
进一步地，所述传感器为红外对射传感器，所述定位装置为脉冲编码器装置。
巡检机器人上安装红外对射传感器，当检测到遮挡物时，红外对射传感器会输出信号；巡检机器人上安装脉冲编码装置，用来对巡检机器人进行实时定位。
进一步地，步骤S11中，在对所述充电桩标定点挡片进行坐标标定时，需要多次重复标定过程，得到多个同一所述充电桩标定点挡片的坐标，并取均值形成所述充电桩标定点挡片存档坐标，其中多次为大于等于2次，相关领域技术人员可以认为通过一定次数的标定过程，获取相对合理的均值，以确保未来的充电过程的准确性。
进一步地，在步骤S12中，停止所述控制电机运动，通过人工将所述巡检机器人运动至所述充电桩进行充电对接，并多次重复此过程，得到多个所述充电桩的坐标，取均值形成所述充电桩存档坐标。
更进一步地，所述充电桩标定点挡片安装密度大于非所述充电桩标定点挡片安装密度。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解。
图1是本发明实施例的运行流程示意图；
图2是本发明实施例的充电过程中位置校准示意图。
实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
下面将参照附图来描述本发明的粘钢片的对位装置，其中图1是本发明实施例的运行流程示意图，本发明实施例的充电过程中位置校准示意图。
如图1所示，根据本发明的实施例，S1，充电桩标定点挡片坐标和充电桩坐标标定
S11在充电桩两侧预定距离内分别安装N个充电桩标定点挡片，所述巡检机器人从轨道起点开始运动，经过所述充电桩标定点挡片时，通过安装在所述巡检机器人上的传感器感知所述充电桩标定点挡片，通过安装在所述巡检机器人上的定位装置检测实时坐标，并将所述充电桩标定点挡片坐标进行记录和保存成充电桩标定点挡片存档坐标；
S12当所述充电桩标定点挡片坐标保存后，将所述巡检机器人从距离所述充电桩预设位置处移动至无线充电发射端和接收端充电对齐，在运动过程中，所述巡检机器人通过所述充电桩标定点挡片时，所述巡检机器人内部处理单元将所述巡检机器人的实时坐标进行校准，校准为S11中的所述充电桩标定点挡片的所述存档坐标，并根据所述存档坐标和所述巡检机器人实际运动的距离确定所述充电桩的实际坐标，并记录保存为充电桩存档坐标；
S2充电定位过程
S21充电时，所述巡检机器人上的所述处理单元通过所述定位装置反馈的数据实时计算巡检机器人位置，当巡检机器人与充电桩距离小于所述预定距离，所述巡检机器人的控制电机停止运动，当巡检机器人完全停止后，巡检机器人上的处理器通过所述定位装置反馈的数据计算实时位置，计算实时位置和S12中保存的所述充电桩存档坐标之间的充电距离，并将所述充电距离发送给电机控制器，所述电机控制器控制电机运动所述充电距离后停止，到达充电桩，完成所述巡检机器人和所述充电桩的充电对接，进行充电；其中，在巡检机器人向充电桩运动过程中，处理单元通过传感器（如红外对射传感器）检测到标定点挡片时，处理单元根据定位装置（如脉冲编码装置）反馈的实时位置数据以及事先保存的标定点挡片坐标，对巡检机器人实时位置进行校准，以减小定位装置（如脉冲编码装置）在运动过程中产生的误差；
S22充电过程中，如果充电失败，所述巡检机器人上的所述处理单元控制所述巡检机器人向充电桩前或后两个方向运动所述预定距离后再次重复步骤S21，完成再次充电对接，进行充电。
另外，根据本发明公开的用于巡检机器人的无线充电定位桩定位方法的还具有如下附加技术特征：
根据本发明的实施例，S11步骤中，还包括在整个轨道上间隔设置标定点挡片，所述标定点挡片包括所述充电桩标点挡片。
根据本发明的实施例，所述预定距离为大于等于1m且小于等于3m。
根据本发明的实施例，所述传感器为红外对射传感器，所述定位装置为脉冲编码装置。
根据本发明的实施例，步骤S11中，在对所述充电桩标定点挡片进行坐标标定时，需要多次重复标定过程，得到多个同一所述充电桩标定点挡片的坐标，并取均值形成所述充电桩标定点挡片存档坐标。
根据本发明的实施例，在步骤S12中，停止所述控制电机运动，通过人工将所述巡检机器人运动至所述充电桩进行充电对接，并多次重复此过程，得到多个所述充电桩的坐标，取均值形成所述充电桩存档坐标。
根据本发明的实施例，所述充电桩标定点挡片安装密度大于非所述充电桩标定点挡片安装密度。
任何提及“一个实施例”、“实施例”、“示意性实施例”等意指结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处的该示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点均落在本领域技术人员的范围之内。
尽管参照本发明的多个示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种用于巡检机器人的无线充电定位桩定位方法，其特征在于,包括，
S1，充电桩标定点挡片坐标和充电桩坐标标定
S11在充电桩两侧预定距离内分别安装N个充电桩标定点挡片，所述巡检机器人从轨道起点开始运动，经过所述充电桩标定点挡片时，通过安装在所述巡检机器人上的传感器感知所述充电桩标定点挡片，通过安装在所述巡检机器人上的定位装置检测实时坐标，并将所述充电桩标定点挡片坐标进行记录和保存成充电桩标定点挡片存档坐标；
S12当所述充电桩标定点挡片坐标保存后，将所述巡检机器人从距离所述充电桩预设位置处移动至无线充电发射端和接收端充电对齐，在运动过程中，所述巡检机器人通过所述充电桩标定点挡片时，所述巡检机器人内部处理单元将所述巡检机器人的实时坐标进行校准，校准为S11中的所述充电桩标定点挡片的所述存档坐标，并根据所述存档坐标和所述巡检机器人实际运动的距离确定所述充电桩的实际坐标，并记录保存为充电桩存档坐标；
S2充电定位过程
S21充电时，所述巡检机器人上的所述处理单元通过所述定位装置反馈的数据实时计算巡检机器人位置，当巡检机器人与充电桩距离小于所述预定距离，所述巡检机器人的控制电机停止运动，当巡检机器人完全停止后，巡检机器人上的处理器通过所述定位装置反馈的数据计算实时位置，计算实时位置和S12中保存的所述充电桩存档坐标之间的充电距离，并将所述充电距离发送给电机控制器，所述电机控制器控制电机运动所述充电距离后停止，到达充电桩，完成所述巡检机器人和所述充电桩的充电对接，进行充电；
S22充电过程中，如果充电失败，所述巡检机器人上的所述处理单元控制所述巡检机器人向充电桩前或后两个方向运动所述预定距离后再次重复步骤S21，完成再次充电对接，进行充电。
2.根据权利要求1所述的用于巡检机器人的无线充电定位桩定位方法，其特征在于，S11步骤中，还包括在整个轨道上间隔设置标定点挡片，所述标定点挡片包括所述充电桩标点挡片。
3.根据权利要求1所述的用于巡检机器人的无线充电定位桩定位方法，其特征在于，所述预定距离为大于等于1m且小于等于3m。
4.根据权利要求1所述的用于巡检机器人的无线充电定位桩定位方法，其特征在于，所述传感器为红外对射传感器，所述定位装置为脉冲编码装置。
5.根据权利要求1所述的用于巡检机器人的无线充电定位桩定位方法，其特征在于，步骤S11中，在对所述充电桩标定点挡片进行坐标标定时，需要多次重复标定过程，得到多个同一所述充电桩标定点挡片的坐标，并取均值形成所述充电桩标定点挡片存档坐标。
6.根据权利要求1所述的用于巡检机器人的无线充电定位桩定位方法，其特征在于，在步骤S12中，停止所述控制电机运动，通过人工将所述巡检机器人运动至所述充电桩进行充电对接，并多次重复此过程，得到多个所述充电桩的坐标，取均值形成所述充电桩存档坐标。
7.根据权利要求2所述的用于巡检机器人的无线充电定位桩定位方法，其特征在于，所述充电桩标定点挡片安装密度大于非所述充电桩标定点挡片安装密度。
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN109066861A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-12-21 | 四川超影科技有限公司 | 基于机器视觉的智能巡检机器人自动充电控制方法 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109066861A (zh) * | 2018-08-20 | 2018-12-21 | 四川超影科技有限公司 | 基于机器视觉的智能巡检机器人自动充电控制方法 |
| CN110434831A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-11-12 | 苏州光格设备有限公司 | 一种轨道式巡检机器人定位及位置校准系统及方法 |
| CN111422090A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-07-17 | 深圳赫兹创新技术有限公司 | 无线充电的线圈对准方法、系统及无线充电发射装置 |
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