CN113241862A - 一种巡检机器人无线充电系统及其充电方法 - Google Patents

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郭杰
聂世昂
公丕业
刘彤
单伟
李慧祯
王全乐
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Abstract

本发明属于巡检机器人无线充电系统领域，公开了一种巡检机器人无线充电系统及其充电方法，包括无线充电底座、无线接收底座和无线充电装置，无线接收底座包括无线通信电路、漫反射激光传感器检测电路、无线接收动态磁场电路和控制电路，无线充电装置包括无线充电接收端和无线充电发射端。无线充电底座包括机器人底盘、三维移动结构和无线发射动态磁场电路，机器人底盘位于地面上，机器人底盘和无线发射动态磁场电路之间为三维移动结构，在机器人底盘下方设有控制及通信电路，三维移动结构的三个运动方向上各有电机；本发明提高了无线充电的稳定性，无线发射动态磁场电路位于三维移动结构上方，和接收端传感器配合，能够快速准确到达指定位置。

Description

一种巡检机器人无线充电系统及其充电方法
技术领域
本发明属于巡检机器人无线充电系统领域，特别是涉及一种巡检机器人无线充电系统及其充电方法。
背景技术
无线充电即通过无线的方式传输电能，从而提高了电子产品应用的便利性，但无线充电对发射端和接收端的相对位置要求极为苛刻，一旦距离稍远和没在中线上就会出现低效率现象甚至无法充电现象，效率不高，稳定性不高。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的技术问题，本发明提供了一种巡检机器人无线充电系统，包括无线充电底座、无线接收底座和无线充电装置，无线接收底座包括无线通信电路、漫反射激光传感器检测电路、无线接收动态磁场电路和控制电路，无线充电装置包括无线充电接收端和无线充电发射端。
无线充电底座包括机器人底盘、三维移动结构和无线发射动态磁场电路，机器人底盘位于地面上，机器人底盘和无线发射动态磁场电路之间为三维移动结构，无线发射动态磁场电路为塑料外壳，在机器人底盘下方设有控制及通信电路，三维移动结构的三个运动方向上各有电机，可以发送无线发射动态磁场电路在空间任意位置处。
充电方法为：巡检机器人需要充电时，巡检机器人自主的或被动的移动到充电位置，此时无线充电接收端和无线充电发射端的位置并没有处在效率最高的地方，根据八个激光传感器检测无线充电发射端的位置，激光传感器的工作原理是通过发射一道激光，如果在限定距离内碰到物体便会返回激光，用来检测在限定距离内是否有物体，无线充电接收端控制电路采集八个激光传感器的数据实时通过无线通信的方式发送到无线充电发射端，然后无线充电发射端控制电路控制三维移动结构调整无线充电发射端线圈位置，直到达到充电效率最高的位置，然后无线充电发射端控制电路打开充电部分电路，当无线充电接收端电路检测到充电电流小于某个特定值后，判断当前机器人锂电池充满，通过无线通信方式发送给发射端控制器，停止充电，然后控制三维移动结构恢复到最初位置，等待下一次巡检机器人发起充电要求。
有益效果：
1.本发明提高了无线充电的稳定性，无线发射动态磁场电路位于三维移动结构上方，和接收端传感器配合，能够快速准确到达指定位置。
2.本发明可产生稳定高速变化的磁场，在相对位置方面，通过漫反射激光传感器检测电路和三维移动结构上可实现每次充电无线充电接收端和无线充电发射端的位置是固定的，根据不同的使用场合，位置可调可设定，提升电磁场的耦合程度，提升电磁能量传输的效率，保证无线充电的稳定性。
附图说明
图1为本发明无线充电底座结构示意图；
图2为本发明无线接收底座结构俯视图；
图3为本发明无线充电接收端流程图；
图4为本发明无线充电发射端流程图；
如图所示：无线发射动态磁场电路1、三维移动结构2、机器人底盘3。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种巡检机器人无线充电系统，包括无线充电底座、无线接收底座和无线充电装置，无线接收底座包括无线通信电路、漫反射激光传感器检测电路、无线接收动态磁场电路和控制电路，无线充电装置包括无线充电接收端和无线充电发射端。
无线充电底座包括机器人底盘3、三维移动结构2和无线发射动态磁场电路1，机器人底盘3位于地面上，机器人底盘3和无线发射动态磁场电路1之间为三维移动结构2，无线发射动态磁场电路1为塑料外壳，在机器人底盘3下方设有控制及通信电路，三维移动结构2的三个运动方向上各有电机，可以发送无线发射动态磁场电路1在空间任意位置处。
充电方法为：巡检机器人需要充电时，巡检机器人自主的或被动的移动到充电位置，此时无线充电接收端和无线充电发射端的位置并没有处在效率最高的地方，根据八个激光传感器检测无线充电发射端的位置，激光传感器的工作原理是通过发射一道激光，如果在限定距离内碰到物体便会返回激光，用来检测在限定距离内是否有物体，无线充电接收端控制电路采集八个激光传感器的数据实时通过无线通信的方式发送到无线充电发射端，然后无线充电发射端控制电路控制三维移动结构2调整无线充电发射端线圈位置，直到达到充电效率最高的位置，然后无线充电发射端控制电路打开充电部分电路，当无线充电接收端电路检测到充电电流小于某个特定值后，判断当前机器人锂电池充满，通过无线通信方式发送给发射端控制器，停止充电，然后控制三维移动结构2恢复到最初位置，等待下一次巡检机器人发起充电要求。
当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上，当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
本实施例中的左右上下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种巡检机器人无线充电系统，其特征在于：包括无线充电底座、无线接收底座和无线充电装置，所述无线接收底座包括无线通信电路、漫反射激光传感器检测电路、无线接收动态磁场电路和控制电路，所述无线充电装置包括无线充电接收端和无线充电发射端；
所述无线充电底座包括机器人底盘、三维移动结构和无线发射动态磁场电路，所述机器人底盘位于地面上，所述机器人底盘和无线发射动态磁场电路之间为三维移动结构，在机器人底盘下方设有控制及通信电路，所述三维移动结构的三个运动方向上各有电机。
2.根据权利要求1所述的一种巡检机器人无线充电系统，其特征在于：所述无线发射动态磁场电路为塑料外壳。
3.根据权利要求1所述的一种巡检机器人无线充电方法，其特征在于：充电方法为：巡检机器人需要充电时，巡检机器人自主的或被动的移动到充电位置，根据八个激光传感器检测无线充电发射端的位置，无线充电接收端控制电路采集八个激光传感器的数据实时通过无线通信的方式发送到无线充电发射端，然后无线充电发射端控制电路控制三维移动结构调整无线充电发射端线圈位置，直到达到充电效率最高的位置，然后无线充电发射端控制电路打开充电部分电路，当无线充电接收端电路检测到充电电流小于特定值后，判断当前机器人锂电池充满，通过无线通信方式发送给发射端控制器，停止充电，然后控制三维移动结构恢复到最初位置，等待下一次巡检机器人发起充电要求。
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