CN114665544A - 一种自移动设备、充电桩及自主充电系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种自移动设备、充电桩及自主充电系统，该自移动设备包括主体，主体上设置有光接收组件；光接收组件包括光接收部件及检偏器，检偏器设置在光接收部件的接收光路上，检偏器用于仅使目标光线通过，以被光接收部件接收，其中，目标光线为设置在充电桩上的光发射组件发出且未改变偏振态的偏振光，由此自移动设备的光接收部件仅接收到目标光线，这样就避免了环境中的其他干扰光线以及改变偏振状态的偏转光线，例如发生反射的偏振光对光接收部件的干扰，提高了光接收部件的抗干扰性，也提高了自移动设备与充电桩对接回充的准确性。

Description

一种自移动设备、充电桩及自主充电系统

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体而言涉及一种自移动设备、充电桩及自主充电系统。

背景技术

当前，为了便于自移动设备的自动回桩充电，在自移动设备上设置红外接收器，在充电桩上设置红外发射器，当自移动设备进行回充时，通过自移动设备上的红外接收器接收充电桩上的红外发射器所发射的红外信号，引导自移动设备与充电桩进行对接充电。但是红外信号在传播过程中，易被反射物(如墙壁、地面)反射，从而造成在自移动设备偏离充电桩的情况下，红外接收器也能接收到相应的红外发射器发射的红外信号，导致自移动设备与充电桩之间不能精确对接，另外，环境中存在着与红外信号波长相同或相近的光线，当自移动设备或者充电桩位于光线较强烈的位置时，会影响红外接收器的工作可靠性，从而也易导致自移动设备与充电桩之间不能精确对接。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

第一方面，本发明实施例提供了一种自移动设备，包括主体，所述主体上设置有光接收组件；

所述光接收组件包括光接收部件及检偏器，所述检偏器设置在所述光接收部件的接收光路上，所述检偏器用于仅使目标光线通过，以被所述光接收部件接收，其中，所述目标光线为设置在充电桩上的光发射组件发出且未改变偏振态的偏振光。

可选地，所述光接收组件的数量至少为两个，至少两个所述光接收组件间隔设置在所述主体的前侧；所述光发射组件的数量与所述光接收组件的数量相同，且与所述光接收组件一一对应。

可选地，所述自移动设备还包括控制模块；所述控制模块用于在所述自移动设备回桩充电过程中，根据所述光接收部件是否接收到所述目标光线的状态，控制所述自移动设备的行走轨迹，以与所述充电桩进行对接充电。

可选地，所述控制模块具体用于在所述自移动设备回桩充电过程中，在每个所述光接收部件均接收到相应的目标光线的情况下，控制所述自移动设备朝向所述充电桩行走；

在部分所述光接收部件没有接收到相应的目标光线的情况下，调整所述自移动设备的姿态，直至每个所述光接收部件接收到相应的目标光线时，控制所述自移动设备朝向所述充电桩行走；

在所有所述光接收部件均没有接收到相应的目标光线的情况下，调整所述自移动设备的位置，直至每个所述光接收部件均接收到相应的目标光线时，控制所述自移动设备朝向所述充电桩行走。

可选地，所述光发射组件包括光发射部件及起偏器，所述起偏器设置在所述光发射部件的发射光路上。

可选地，所述光接收部件为红外接收器，所述光发射部件为红外发射器。

可选地，所述红外接收器所接收的红外光线的中心波长与所述红外发射器发射的红外光线的中心波长相同。

可选地，所述红外接收器的接收距离大于或等于14米。

第二方面，本发明实施例提供了一种充电桩，包括壳体，所述壳体上设置有光发射组件，所述光发射组件包括发射部件及起偏器，所述起偏器设置在所述光发射部件的发射光路上，所述起偏器用于将所述光发射部件发出的光线转换为偏振光，以使所述偏振光在未改变偏振状态的情况下，能够被设置在自移动设备上的光接收组件接收。

可选地，所述光发射部件的水平视场角为30°-90°。

可选地，所述起偏器包括偏振膜，所述光发射部件发出的光线以布鲁斯特角入射于所述偏振膜。

可选地，所述光发射组件的数量至少为两个，两个所述光发射组件间隔设置在所述壳体的前侧；所述光接收组件的数量与所述光发射组件的数量相同，且所与所述光发射组件一一对应。

可选地，所述光接收组件包括光接收部件及检偏器，所述检偏器设置在所述光接收部件的接收光路上。

可选地，所述光发射部件为红外发射器，所述光接收部件为红外接收器。

可选地，所述红外接收器所接收的红外光线的中心波长与所述红外发射器发射的红外光线的中心波长相同。

可选地，所述红外发射器包括红外发射驱动电路以及红外发射单元，所述红外发射驱动电路与所述红外发射单元连接，所述红外发射驱动电路的驱动电流与红外发射单元所发射的红外光线的强度正相关。

第三方面，本发明实施例提供了一种自主充电系统，包括上述任一方案的自移动设备以及上述任一方案的充电桩。

根据本发明实施例所提供的一种自移动设备、充电桩及自主充电系统，自移动设备上的检偏器仅使设置在充电桩上的光发射部件经由起偏器发出且未改变偏振态的偏振光通过，以使自移动设备的光接收部件仅接收到该偏振光，这样就避免了环境中的其他干扰光线以及改变偏振状态的偏转光线，例如发生反射的偏振光对光接收部件的干扰，提高了光接收部件的抗干扰性，也提高了自移动设备与充电桩对接回充的准确性。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明实施例的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1为根据本发明的一个可选实施例的自移动设备的立体示意图；

图2为根据本发明的一个可选实施例的自移动设备的仰视图；

图3为根据本发明的一个可选实施例的自移动设备与充电桩的位置示意图；

图4为根据本发明的另一个可选实施例的自移动设备与充电桩的位置示意图；

图5为根据本发明的又一个可选实施例的自移动设备与充电桩的位置示意图；

图6为根据本发明的又一个可选实施例的自移动设备与充电桩的位置示意图；

图7为根据本发明的又一个可选实施例的自移动设备与充电桩的位置示意图。

附图标记说明：

10-清洁机器人；110-主体；111-前向部分；112-后向部分；120-感知系统；121-位置确定装置；122-缓冲器；130-控制模块；140-行走机构；150-清洁系统；151-干式清洁系统；152-边刷；153-湿式清洁系统；160-能源系统；170-人机交互系统；20-充电桩；210-壳体；30-反射物；40-光接收组件；401-检偏器；402-光接收部件；410-第一光接收组件；411-第一检偏器；412-第一光接收部件；420-第二光接收组件；421-第二检偏器；422-第二光接收部件；50-光发射组件；501-光发射部件；502-起偏器；510-第一光发射组件，511-第一光发射部件；512-第一起偏器；520-第二光发射组件；521-第二光发射部件；522-第二起偏器。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。

第一方面，如图3至图7所示，本发明实施例提供了一种自移动设备，包括主体110，主体110上设置有光接收组件40；光接收组件40包括光接收部件402及检偏器401，检偏器401设置在光接收部件402的接收光路上，光接收部件402上设有检偏器401，检偏器401用于仅使目标光线通过，以被光接收部件402接收，其中，目标光线为设置在充电桩20上的光发射组件50发出且未改变偏振态的偏振光。

在本公开实施例中，自移动设备可以是清洁机器人10，例如扫地机器人、拖地机器人、地面抛光机器人或除草机器人等。除此以外，自移动设备还可以是自动送餐机、仓储机器人等。如图1和图2所示，本公开实施例以清洁机器人10为例介绍本公开所涉及技术方案。本公开实施例中清洁机器人10可以包括主体110、感知系统120、控制模块130、驱动机构、清洁系统150、能源系统160和人机交互系统170。可以理解的是，清洁机器人10可以为自移动清洁机器人或满足要求的其他清洁机器人。自移动清洁机器人是在无使用者操作的情况下，在某一待清洁区域自动进行清洁操作的设备。

其中，如图1所示，主体110包括前向部分111和后向部分112，具有近似圆形形状(前后都为圆形)，也可具有其他形状，包括但不限于前方后圆的近似D形形状及前方后方的矩形或正方形形状。

如图2所示，感知系统120包括位于主体110上的位置确定装置121、设置于主体110的前向部分111的缓冲器122上的碰撞传感器、近距离传感器、悬崖传感器及跌落传感器，以及设置于主体110内部的磁力计、加速度计、陀螺仪、里程计等传感装置，用于向控制模块130提供机器的各种位置信息和运动状态信息。位置确定装置121包括但不限于摄像头、激光测距装置(LDS，全称Laser Distance Sensor)。

如图1和图2所示，主体110的前向部分111可承载缓冲器122，在清洁过程中由驱动机构推进清洁机器人10在地面行走时，如缓冲器122检测清洁机器人10的行驶路径中的一个或多个事件，例如检测障碍物、墙壁等，由控制模块130控制驱动机构使清洁机器人10来对事件做出响应，例如远离障碍物或跨越障碍物。

控制模块设置在主体110内的电路主板上，包括与非暂时性存储器，例如硬盘、快闪存储器、随机存取存储器，通信的计算处理器，例如中央处理单元、应用处理器，应用处理器根据激光测距装置反馈的障碍物信息利用定位算法，例如即时定位与地图构建(SLAM，全称Simultaneous Localization And Mapping)，绘制清洁机器人10所在环境中的即时地图。并且结合清洁机器人10上所设置悬崖传感器、磁力计、加速度计、陀螺仪、里程计等传感装置反馈的距离信息、速度信息等综合判断清洁机器人10当前处于何种工作状态、位于何位置，以及清洁机器人10当前位姿等，如过门槛，上地毯，位于悬崖处，上方或者下方被卡住，尘盒满，被拿起等等，还会针对不同情况给出具体的下一步动作策略，使得清洁机器人10有更好的清扫性能和用户体验。

如图2所示，清洁系统150可为干式清洁系统151和/或湿式清洁系统153。作为干式清洁系统151，主要的清洁功能源于滚刷、尘盒、风机、出风口以及四者之间的连接部件所构成的清扫系统。与地面具有一定干涉的滚刷将地面上的垃圾扫起并卷带到滚刷与尘盒之间的吸尘口前方，然后被风机产生并经过尘盒的有吸力的气体吸入尘盒。干式清洁系统151还可包含具有旋转轴的边刷152，旋转轴相对于地面成一定角度，以用于将碎屑移动到清洁系统150的滚刷区域中。

能源系统160包括充电电池，例如保氢电池和锂电池。充电电池可以连接有充电控制电路、电池组充电温度检测电路和电池欠压监测电路，充电控制电路、电池组充电温度检测电路、电池欠压监测电路再与单片机控制电路相连。主机通过设置在机身侧方或者下方的充电电极与充电桩20连接进行充电。

如图1所示，人机交互系统170包括主体面板上的按键，按键供用户进行功能选择；还可以包括显示屏和/或指示灯和/或喇叭，显示屏、指示灯和喇叭用于向用户展示当前机器所处状态或者功能选择项；还可以包括手机客户端程序。对于路径导航型自移动设备，在手机客户端可以向用户展示设备所在环境的地图，以及当前所处位置，可以向用户提供更为丰富和人性化的功能项。

如图2所示，驱动机构设置在主体110内，驱动机构包括驱动电机和控制该驱动电机的控制电路，利用驱动电机可驱动行走机构140中的行走轮转动，从而实现自移动设备10行走的目的。

在本实施例中，主体110上还设有光接收部件402，光接收部件402上设有检偏器401，检偏器401用于仅使目标光线通过，以被光接收部件402接收，其中，目标光线为设置在充电桩20上的光发射组件50发出且未改变偏振态的偏振光。

具体而言，充电桩20包括大致呈L型的壳体210，其配置于地面、墙壁等上，壳体210的外周壁设有光发射组件50，光发射组件50发射出偏振光，该偏振光在没有改变偏振状态的情况下能够通过检偏器401到达光接收部件402，从而被光接收部件402接收，也就是光发射部件501经由起偏器502发出且直接射入检偏器401的光线才能够通过检偏器401而被光接收部件402接收，环境中的其他干扰光线以及偏振状态发生改变的偏转光线，例如经由反射物30反射的偏振光，则不能够通过检偏器401，这样在自移动设备寻桩充电的过程中，通过光接收部件402是否接收到目标光线即可确定自移动设备的位置，然后通过自移动设备上的控制模块控制自移动设备与充电桩20进行充电对接。

光发射组件50的数量与光接收组件40的数量可采用一个或者一个以上。如图3和图4所示，在一些实施例中，光发射组件50的数量与光接收组件40的数量为一个，光发射组件50设置在充电桩20的壳体210的中线M1上，光接收组件40设置在自移动设备的主体110的中线M1上，在自移动设备寻桩充电的过程中，如果光接收部件402接收到目标光线，也就是接收到由光发射组件50发射且未改变偏振状态的偏振光，则确定自移动设备的主体110的中线M1与充电桩20的壳体210的中线M2对准，控制模块控制自移动设备朝向充电桩20行走，就可完成充电对接。如果光接收部件402没有接收到目标光线，也就是没有接收到由光发射组件50发射且未改变偏振状态的偏振光，则确定自移动设备的主体110的中线与充电桩20的壳体210的中线没有对准，则控制模块控制自移动设备调整位置，以搜索目标光线，直至光接收部件402接收到目标光线为止，然后控制模块控制控制自移动设备朝向充电桩20行走，就可完成充电对接。在该实施例中，光发射组件50与光接收组件40的数量较少，降低了实现成本。

对于光发射组件50及光接收组件40的数量为两个以上的情况，后续会进行详细阐述。

进一步地，对于高度较低的自移动设备，例如扫地机器人，接收角在水平方向需要响应范围更大，垂直方向需要响应范围较小，由此光接收部件402的水平视场角大于垂直视场角，例如光接收部件402的水平视场角为35°，垂直视场角为25°。而对于一些大型的自移动设备，例如大型洗地机器人，垂直视场角可适应性的增加，以提高自移动设备光接收部件402在垂直方向的响应范围。

根据本发明实施例所提供的一种自移动设备，其上的检偏器401仅使设置在充电桩20上的光发射部件501经由起偏器502发出且未改变偏振态的偏振光通过，使得自移动设备的光接收部件402仅能接收到该偏振光，这样就避免了环境中的其他干扰光线以及改变偏振状态的偏转光线，例如发生反射的偏振光对光接收部件402的干扰，提高了光接收部件402的抗干扰性，也提高了自移动设备与充电桩20对接回充的准确性。

在一种可选的实施方式中，光接收组件40的数量至少为两个，至少两个光接收组件40间隔设置在主体110的前侧；光发射组件50的数量与光接收组件40的数量相同，且与光接收组件40一一对应。

其中，主体110的前侧是指主体110的前向部分111的前端。

具体地，示例性的，如图4至图7所示，以两个光接收组件40为例，两个光接收组件40包括第一光接收组件410及第二光接收组件420，第一光接收组件410包括第一光接收部件412及设置在第一光接收部件412的接收光路上的第一检偏器411，第二光接收组件420包括第二光接收部件422及设置在第二光接收部件422的接收光路上的第二检偏器421，并且在一些较优的实现方式中，为了提高自移动设备与充电桩20对接的准确性，第一光接收部件412与第二光接收部件422关于主体110沿前后向延伸的中线M1对称。

相应地，充电桩20的壳体210上也设置了两个光发射组件50，两个光发射组件50包括第一光发射组件510及第二光发射组件520。第一光发射组件510与第一光接收组件410相对应，也就是第一光发射组件510设置在自移动设备与充电桩20对接状态下时壳体210上对应第一光接收组件410的位置；同样地，第二光发射组件520与第二光接收组件420相对应，也就是第二光发射组件520设置在自移动设备与充电桩20对接状态下时壳体210上对应第二光接收组件420的位置；也就是说在第一光接收组件410与第二光接收组件420关于主体110的中线M1对称时，第一光接收组件410与第二光接收组件420关于壳体210的中线M2对称，这样在第一光接收部件412在一定时长内稳定接收到第一光发射部件511经由起第一偏器发出且未改变偏振态的偏振光，且第二光接收部件422在一定时长内稳定接收到第二光发射部件521经由起第二偏器发出且未改变偏振态的偏振光的情况下，则确定自移动设备的主体110的中线M1与充电桩20的壳体210的中线M2对准，从而保证自移动设备与充电桩20精确的对准。

下面结合图4和图7，并以自移动设备采用两个光接收部件402，且充电桩20采用两个光发射部件501为例对自移动设备的寻桩过程进行详细说明。

自移动设备还包括控制模块；控制模块用于在自移动设备回桩充电过程中，根据光接收部件402是否接收到目标光线的状态，控制自移动设备的行走轨迹，以与充电桩20进行对接充电。

具体地，充电桩20上设置有编码控制模块，编码控制模块对第一光发射部件511及第二光发射部件521发射的光线进行编码，并且第一光发射部件511与第二光发射部件521发射的光线具有不同的编码，这样便于第一光接收部件412及第二光接收部件422将接收到的目标光线转换为电信号并通过识别编码，来确定目标光线的来源，进而对自移动设备所处的位置进行判断，然后控制模块依据自移动设备所述的位置，控制自移动设备的行走轨迹，以与充电桩20进行对接充电。

具体地，控制模块具体用于在自移动设备回桩充电过程中，在每个光接收部件402均接收到相应的目标光线的情况下，控制自移动设备朝向充电桩20行走。

具体地，以两个光接收组件40及光发射组件50为例，在第一光接收部件412将接收到的目标光线转换成电信号，并识别出该目标光线为第一光发射部件511经由第一起偏器512发出且未改变偏振态的偏振光，且第二光接收部将接收到的目标光线转换为电信号，并识别出该目标光线为第二光发射部件521经由第二起偏器522发出且未改变偏振态的偏振光的情况下，则能够确定自移动设备的主体110对准充电桩20的壳体210，这样控制模块控制自移动设备朝向充电桩20行走，就能够实现自移动设备与充电桩20的对接充电。

在部分光接收部件402没有接收到相应的目标光线的情况下，调整自移动设备的姿态，直至每个光接收部件402接收到相应的目标光线时，控制自移动设备朝向充电桩20行走。

如图7所示，在第一光接收部件412将接收到的目标光线转换成电信号，并识别出该目标光线为第一光发射部件511经由第一起偏器512发出且未改变偏振态的偏振光，而第二光接收部将接收到的目标光线转换为电信号，并没有识别出该目标光线为第二光发射部件521经由第二起偏器522发出且未改变偏振态的偏振光，也就是说第二光接收部件422没有接收到第二光发射部件521经由第二起偏器522发出且未改变偏振态的偏振光的情况下，控制模块控制自移动设备调整方向，即调整主体110朝向第二光发射部件521的方向旋转并移动，也就是朝向充电桩20的左侧旋转移动，直至调整至如图5所示的位置，即第一光接收部件412将接收到第一光发射部件511经由第一起偏器512发出且未改变偏振态的偏振光，并且第二光接收部件422接收到第二光发射部件521经由第二起偏器522发出且未改变偏振态的偏振光为止，从而能够确定自移动设备的主体110对准充电桩20的壳体210，这样控制模块控制自移动设备沿调整后的方向继续向充电桩20行走，就能够实现自移动设备与充电桩20的对接充电。

如图6所示，在第二光接收部件521将接收到的目标光线转换为电信号，并识别出该目标光线为第二光发射部件521经由第二起偏器522发出且未改变偏振态的偏振光，而第一光接收部件412将接收到的目标光线转换成电信号，并没有识别出该目标光线为第一光发射部件511经由第一起偏器512发出且未改变偏振态的偏振光，也就是说第一光接收部件412没有接收到第一光发射部件511经由第一起偏器512发出且未改变偏振态的偏振光的情况下，控制模块控制自移动设备调整方向，即调整主体110朝向第一光发射部件511的方向旋转并移动，也就是朝向充电桩20的右侧旋转移动，直至调整至如图5所示的位置，即第一光接收部件412将接收到第一光发射部件511经由第一起偏器512发出且未改变偏振态的偏振光，并且第二光接收部件422接收到第二光发射部件521经由第二起偏器522发出且未改变偏振态的偏振光为止，从而能够确定自移动设备的主体110对准充电桩20的壳体210，这样控制模块控制自移动设备沿调整后的方向继续向充电桩20行走，就能够实现自移动设备与充电桩20的对接充电。

在所有光接收部件402均没有接收到相应的目标光线的情况下，调整自移动设备的位置，直至每个光接收部件402均接收到相应的目标光线时，控制自移动设备朝向充电桩20行走。

具体地，如果第一光接收部件412及第二光接收部件422均没有接收到目标光线，则需要控制自移动设备继续移动，以搜索目标光线所辐射的区域，直至移动至如图5所示的位置，即第一光接收部件412接收到第一光发射部件511经由第一起偏器512发出且未改变偏振态的偏振光，并且第二光接收部件422接收到第二光发射部件521经由第二起偏器522发出且未改变偏振态的偏振光为止，从而能够确定自移动设备的主体110已对准充电桩20的壳体210，这样控制模块控制自移动设备沿调整后的方向继续向充电桩20行走，就能够实现自移动设备与充电桩20的对接充电。

在本实施例中，无需为自移动设备提供额外的寻桩设置，也无需自移动设备具有创建寻桩地图的能力，从而使得自移动设备寻桩实现简单，实现成本低。

进一步地，如图3至图7所示，光发射组件50包括光发射部件501及起偏器502，起偏器502设置在所述光发射部件501的发射光路上。

在具体应用中，起偏器502转换得到的偏振光的偏振态与检偏器401能够检测到的偏振光的偏振态相同，这样检偏器401就能使由起偏器502转换得到且偏振态未改变的偏振光通过。

具体地，光接收部件402为红外接收器，光发射部件501为红外发射器。

红外光的稳定性较好，且红外接收器及红外发射器的成本较低，另外红外光不可见，用户体验较好。

具体地，红外接收器包括红外接收单元及与红外接收单元连接的信号处理单元，红外接收单元用于接收通过检偏器401的目标光线，信号处理单元用于将该目标光线转换为电信号并进行编码识别，从而确定该目标光线的来源。

进一步地，红外接收器所接收的红外光线的中心波长与红外发射器发射的红外光线的中心波长相同，从而保证红外接收器与红外发射器之间最佳响应效率，进而实现红外接收器与红外发射器具有最远的响应距离，以提高接收目标光线的范围。示例性的，红外接收器所接收的红外光线的中心波长为900nm，红外发射器发射的红外光线的中心波长也为900nm。

进一步地，红外接收器的接收距离大于或等于14米，采用较远接收距离的红外接收器，可以进一步提高红外接收器的灵敏度。

第二方面，如图3至图7所示，本发明实施例提供了一种充电桩，壳体210上设置有光发射组件50，光发射组件50包括发射部件及起偏器502，起偏器502设置在光发射部件501的发射光路上，起偏器502用于将光发射部件501发出的光线转换为偏振光，以使偏振光在未改变偏振状态的情况下，能够被设置在自移动设备上的光接收组件40接收。

在具体应用中，充电桩20包括大致呈L型的壳体210，其配置于地面、墙壁等固定物体上。充电桩20的壳体210上还设有充电接口及与充电接口连接的充电电路，该充电电路还连接有电源，从而在充电桩20与自移动设备对接之后，充电接口与自移动设备的电极连接，以通过充电电路对自移动设备的电池进行充电。其中，自移动设备可采用上述实施例中的结构，在此不再赘述。

在本实施例中，壳体210的外周壁设有光发射部件501，在光发射部件501的发射光路上设有起偏器502，这样光发射部件501所发出的光经过起偏器502后，转换成偏振光线射出。自移动设备的主体110上还设有光接收组件40，光接收组件40仅能够接收到设置在充电桩20上的光发射部件501经由起偏器502发出且未改变偏振态的偏振光，环境中的其他干扰光线以及改变偏振状态的偏转光线，例如被反射物30反射后的偏振光则不能够被光接收组件40接收，这样在自移动设备寻桩充电的过程中，光接收组件40通过是否接收到光发射部件501经由起偏器502发出且未改变偏振态的偏振光，就能够确定自移动设备的位置，然后通过自移动设备上的控制模块控制自移动设备的行走轨迹进而与充电桩20进行充电对接。

光发射组件50的数量与光接收组件40的数量可采用一个或者一个以上。其具体的原理及设置方式可参见自移动设备的实施例，不再赘述。

根据本发明实施例所提供的一种充电桩，自移动设备上的光接收组件40仅能够接收到设置在充电桩20上的光发射部件501经由起偏器502发出且未改变偏振态的偏振光，这样就避免了环境中的其他干扰光线以及改变偏振状态的偏转光线，例如发生反射的偏振光对光接收部件402的干扰，提高了光接收部件402的抗干扰性，也提高了自移动设备与充电桩20对接回充的准确性。

进一步地，光发射部件501的水平视场角为30°-90°。具体水平视场角的角度可由工作人员根据实际环境进行设置，在一些实现方式中，在光发射部件501的数量为两个的情况下，光发射部件501的水平视场角为90°，这样两个发射部件的总水平视场角是180°，从而可以覆盖充电桩20的整个前方的区域。

进一步地，起偏器502包括偏振膜，光发射部件501发出的光线以布鲁斯特角入射于偏振膜，从而便于形成高质量的偏振光，光发射部件501发射的光线经由偏振膜就会得到偏振光，该偏振光具有高透射的p分量及高反射的s分量。

在一些实施例中，如图5至图7所示，光发射组件50的数量至少为两个，两个光发射组件50间隔设置在壳体210的前侧；光接收组件40的数量与光发射组件50的数量相同，且与光发射组件50一一对应。光发射组件50的设置方式及原理可参见自移动设备的实施例，在此不再赘述。

可以理解的是，壳体的前侧是指在使用充电桩时，壳体朝向自移动设备的一侧。

在具体应用中，如图5和图7所示，光接收组件40包括光接收部件402及检偏器401，检偏器401设置在光接收部件402的接收光路上。

在具体应用中，起偏器502转换得到的偏振光的偏振态与检偏器401能够检测的偏振光的偏振态相同，这样检偏器401就能使由起偏器502转换得到且偏振态未改变的偏振光通过，从而使光接收部件402能够接收到由起偏器502转换得到且偏振态未改变的偏振光。

进一步地，光发射部件501为红外发射器，光接收部件402为红外接收器。

红外光的稳定性较好，且红外接收器及红外发射器的成本较低，另外红外光不可见，用户体验较好。

进一步地，红外接收器所接收的红外光线的中心波长与红外发射器发射的红外光线的中心波长相同，从而保证红外接收器与红外发射器之间最佳响应效率，进而实现红外接收器与红外发射器具有最远的响应距离，以提高接收目标光线的范围。示例性的，红外接收器所接收的红外光线的中心波长为900nm，红外发射器发射的红外光线的中心波长也为900nm。

进一步地，红外发射器包括红外发射驱动电路以及红外发射单元，红外发射驱动电路与红外发射单元连接，红外发射驱动电路的驱动电流与红外发射单元所发射的红外光线的强度正相关。

驱动电流与发射的红外光线的强度正相关是指驱动电流越大，发射的红外光线的强度越大；驱动电流越小，发射的红外光线的强度越小。通过调节驱动电流的大小就可调整发射的红外光线的强度，从而在设置多个红外发射器时，将各红外光发射单元所发出的光强设置为各不相同，这样光接收组件40通过接收的偏振光的强度就可以确定该偏振光的来源。

第三方面，本发明实施例提供了一种自主充电系统，包括上述任一方案的自移动设备以及上述任一方案的充电桩20。

根据本发明实施例所提供的一种自主充电系统，自移动设备上的检偏器401仅使设置在充电桩20上的光发射部件501经由起偏器502发出且未改变偏振态的偏振光通过，以使自移动设备的光接收部件402仅接收到该偏振光，这样就避免了环境中的其他干扰光线以及改变偏振状态的偏转光线，例如发生反射的偏振光对光接收部件402的干扰，提高了光接收部件402的抗干扰性，也提高了自移动设备与充电桩20对接回充的准确性。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种自移动设备，其特征在于，包括主体，所述主体上设置有光接收组件；

所述光接收组件包括光接收部件及检偏器，所述检偏器设置在所述光接收部件的接收光路上，所述检偏器用于仅使目标光线通过，以被所述光接收部件接收，其中，所述目标光线为设置在充电桩上的光发射组件发出且未改变偏振态的偏振光。

2.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述光接收组件的数量至少为两个，至少两个所述光接收组件间隔设置在所述主体的前侧；所述光发射组件的数量与所述光接收组件的数量相同，且与所述光接收组件一一对应。

3.根据权利要求1或2所述的自移动设备，其特征在于，所述自移动设备还包括控制模块；所述控制模块用于在所述自移动设备回桩充电过程中，根据所述光接收部件是否接收到所述目标光线的状态，控制所述自移动设备的行走轨迹，以与所述充电桩进行对接充电。

4.根据权利要求3所述的自移动设备，其特征在于，所述控制模块具体用于在所述自移动设备回桩充电过程中，在每个所述光接收部件均接收到相应的目标光线的情况下，控制所述自移动设备朝向所述充电桩行走；

在部分所述光接收部件没有接收到相应的目标光线的情况下，调整所述自移动设备的姿态，直至每个所述光接收部件接收到相应的目标光线时，控制所述自移动设备朝向所述充电桩行走；

在所有所述光接收部件均没有接收到相应的目标光线的情况下，调整所述自移动设备的位置，直至每个所述光接收部件均接收到相应的目标光线时，控制所述自移动设备朝向所述充电桩行走。

5.根据权利要求1所述的自移动设备，其特征在于，所述光发射组件包括光发射部件及起偏器，所述起偏器设置在所述光发射部件的发射光路上。

6.根据权利要求5所述的自移动设备，其特征在于，所述光接收部件为红外接收器，所述光发射部件为红外发射器。

7.根据权利要求6所述的自移动设备，其特征在于，所述红外接收器所接收的红外光线的中心波长与所述红外发射器发射的红外光线的中心波长相同。

8.根据权利要求6所述的自移动设备，其特征在于，所述红外接收器的接收距离大于或等于14米。

9.一种充电桩，其特征在于，包括壳体，所述壳体上设置有光发射组件，所述光发射组件包括发射部件及起偏器，所述起偏器设置在所述光发射部件的发射光路上，所述起偏器用于将所述光发射部件发出的光线转换为偏振光，以使所述偏振光在未改变偏振状态的情况下，能够被设置在自移动设备上的光接收组件接收。

10.一种自主充电系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的自移动设备以及如权利要求9任一项所述的充电桩。

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