CN116845999A - 一种自动充电控制装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提出一种自动充电控制装置及方法，应用于机器人，该自动充电控制装置包括：电池、充电机构、继电器、第一控制器及第二控制器；继电器与充电机构及第一控制器电连接，电池与充电机构电连接，第二控制器与第一控制器通信连接，充电机构用于电连接外部充电装置；第二控制器用于接收机器人控制指令，及基于机器人控制指令输出继电器控制指令至第一控制器；第一控制器用于基于继电器控制指令控制继电器导通或者断开，以控制充电机构对电池进行充电或者停止充电。本申请通过继电器与控制器的搭配，实现控制充电机构对电池进行充电或停止充电，结构简单，易于实现，可以提高机器人充电安全性。

Description

一种自动充电控制装置及方法
技术领域
本申请涉及机器人技术领域，尤其涉及一种应用于机器人的自动充电控制装置及方法。
背景技术
自动充电是一种广泛用于无人搬运车(AGV)、自主移动机器人(AMR)等机器人的新兴技术，可使机器人在电池快没电时，自动返回充电站充电，在电池满电时，自动离开充电站返回原本工作区。
但是，在机器人充电过程中如果遇到指示需要临时返回原本工作区，则需要系统藉由CANBUS(CAN总线)下指令要求电池停止充电，这项行为不仅会增加软件开发复杂度，也会增加安规评估的复杂度。
发明内容
有鉴于此，本申请提出了一种自动充电控制装置及方法，通过继电器与控制器的搭配，实现控制充电机构对电池进行充电或停止充电，结构简单，易于实现，可以提高机器人充电安全性。
第一方面，本申请实施例提供一种自动充电控制装置，应用于机器人，所述自动充电控制装置包括：电池、充电机构、继电器、第一控制器及第二控制器；所述继电器与所述充电机构及所述第一控制器电连接，所述电池与所述充电机构电连接，所述第二控制器与所述第一控制器通信连接，所述充电机构用于电连接外部充电装置；所述第二控制器用于接收机器人控制指令，及基于所述机器人控制指令输出继电器控制指令至所述第一控制器；所述第一控制器用于基于所述继电器控制指令控制所述继电器导通或者断开，以控制所述充电机构对所述电池进行充电或者停止充电。
于一实施例中，所述机器人控制指令包括机器人充电指令、机器人断电指令中的至少一者；当所述第二控制器接收到所述机器人充电指令，所述第一控制器控制所述继电器导通，以使得所述外部充电装置通过所述充电机构对所述电池进行充电；当所述第二控制器接收到所述机器人断电指令，所述第一控制器控制所述继电器断开，以使得所述充电机构停止对所述电池进行充电。
于一实施例中，所述第一控制器包括输出端，所述继电器包括控制端，所述输出端与所述控制端电连接；当所述第二控制器接收到所述机器人充电指令时，所述第一控制器的输出端为高电平，所述继电器导通，以使得所述外部充电装置通过所述充电机构对所述电池进行充电；当所述第二控制器接收到所述机器人断电指令时，所述输出端为低电平，所述继电器断开，以使得所述充电机构停止对所述电池进行充电。
于一实施例中，所述自动充电控制装置，还包括通信模块；所述通信模块用于接收所述机器人控制指令，及将所述机器人控制指令传送给所述第二控制器。
于一实施例中，所述第一控制器为可编程逻辑控制器，所述第二控制器为工业控制计算机。
于一实施例中，所述第一控制器与所述第二控制器通过网络线连接。
于一实施例中，所述继电器为固态继电器。
第二方面，本申请实施例还提供一种自动充电控制方法，应用于机器人，所述机器人包括电池、充电机构、继电器，所述自动充电控制方法包括：
接收机器人控制指令；
基于所述机器人控制指令输出继电器控制指令；
基于所述继电器控制指令控制所述继电器导通或者断开，以控制所述充电机构对所述电池进行充电或者停止充电。
于一实施例中，所述基于所述机器人控制指令输出继电器控制指令，包括：
当所述机器人控制指令为机器人充电指令，基于所述机器人充电指令输出继电器导通指令；
当所述机器人控制指令为机器人断电指令，基于所述机器人断电指令输出继电器断开指令。
于一实施例中，所述继电器导通指令为高电平信号，所述继电器断开指令为低电平信号。
本申请实施方式提供的自动充电控制装置及方法，通过继电器与控制器的搭配，实现控制充电机构对电池进行充电或停止充电，结构简单，易于实现，可以提高机器人充电安全性。
附图说明
图1为本申请一实施例的自动充电控制装置的结构示意图。
图2为本申请一实施例的自动充电控制方法的步骤流程示意图。
主要元件符号说明
自动充电控制装置 10
电池 11
充电机构 12
继电器 13
第一控制器 14
第二控制器 15
通信模块 16
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
下面参照附图，对本申请的具体实施方式作进一步的详细描述。
请参阅图1，为本申请实施例的自动充电控制装置10的结构示意图。
本申请实施例提供一种自动充电控制装置10，应用于机器人，机器人可以是无人搬运车(AGV)、自主移动机器人(AMR)等相关类型的机器人。
具体地，自动充电控制装置10可以包括：电池11、充电机构12、继电器13、第一控制器14及第二控制器15。继电器13与充电机构12及第一控制器14电连接，电池11与充电机构12电连接，第二控制器15与第一控制器14通信连接，充电机构12用于电连接外部充电装置。第二控制器15用于接收机器人控制指令，及基于机器人控制指令输出继电器控制指令至第一控制器14。第一控制器14用于基于继电器控制指令控制继电器13导通或者断开，以控制充电机构12对电池11进行充电或者停止充电。
在本实施例中，机器人控制指令由外部终端设备发出，外部终端设备与机器人通信连接，用户可根据机器人的实际工作需求向第二控制器15发出相应的机器人控制指令，从而控制机器人的相关操作。
于一实施例中，机器人控制指令可以包括机器人充电指令、机器人断电指令中的至少一者。
于一实施例中，当机器人在电池11快没电时可控制机器人自动电连接外部充电装置，外部终端设备可以向第二控制器15发出机器人充电指令。当第二控制器15接收到机器人充电指令，第一控制器14控制继电器13导通，以使得外部充电装置通过充电机构12对电池11进行充电。
于一实施例中，当机器人在充电过程中需要临时回到原本工作区，外部终端设备可以向第二控制器15发出机器人断电指令。当第二控制器15接收到机器人断电指令，第一控制器14控制继电器13断开，以使得充电机构12停止对电池11进行充电。
于一实施例中，第一控制器14包括输出端，继电器13包括控制端，输出端与控制端电连接。
于一实施例中，当第二控制器15接收到机器人充电指令时，第一控制器14的输出端为高电平，继电器13导通，以使得外部充电装置通过充电机构12对电池11进行充电。
于一实施例中，当第二控制器15接收到机器人断电指令时，输出端为低电平，继电器13断开，以使得充电机构12停止对电池11进行充电。
在本实施例中，充电机构12可以由四块充电铜块组成，分别代表充电正极，CANH(高电平)，CANL(低电平)，充电负极。对应地，外部充电装置可以由四块充电铜块组成，分别代表充电正极，CANH(高电平)，CANL(低电平)，充电负极。充电机构12上的充电铜块与外部充电装置上的充电铜块相适配。
于一实施例中，自动充电控制装置10，还包括通信模块16，通信模块16用于接收机器人控制指令，及将机器人控制指令传送给第二控制器15。例如，通信模块16可以是基于WiFi、Zigbee、RFID或Wire1essUSB其中任何一种无线通信协议的无线通信模块。
于一实施例中，第一控制器14可以为可编程逻辑控制器，第二控制器15可以为工业控制计算机。在本实施例中，第一控制器14为品牌的可编程逻辑控制器，使用Q3为输出端子，以24VDC电压对继电器13进行控制。第一控制器14和第二控制器15也可以根据实际需求选择其他类型的控制器或者控制设备，本申请对此不作限定。
于一实施例中，第一控制器14与第二控制器15可以通过网络线连接。在本实施例中，第一控制器14与第二控制器15可以通过网络线做指令上的通信。
于一实施例中，继电器13可以为固态继电器。在本实施例中，继电器13可以选择耐流30A的固态继电器。在其他实施例中，在不同的充电条件下，可以选择不同类型的继电器13。
本申请实施方式提供的自动充电控制装置10，通过继电器13与控制器的搭配，实现控制充电机构12对电池11进行充电或停止充电，结构简单，易于实现，可以提高机器人充电安全性。
请参阅图2，为本申请一实施例的自动充电控制方法的步骤流程示意图。
于一实施例中，自动充电控制方法，应用于机器人，机器人包括电池11、充电机构12、继电器13。具体地，自动充电控制方法可以包括：
S100，接收机器人控制指令。
S200，基于机器人控制指令输出继电器控制指令。
S300，基于继电器控制指令控制继电器导通或者断开，以控制充电机构对电池进行充电或者停止充电。
于一实施例中，当机器人控制指令为机器人充电指令，基于机器人充电指令输出继电器13导通指令。
于一实施例中，当机器人控制指令为机器人断电指令，基于机器人断电指令输出继电器断开指令。
于一实施例中，继电器导通指令为高电平信号，继电器断开指令为低电平信号。
本申请实施方式提供的自动充电控制装置10及方法，通过继电器13与控制器的搭配，实现对充电机构12对电池11进行充电或停止充电的控制，结构简单，易于实现，可以提高机器人充电安全性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自动充电控制装置，应用于机器人，其特征在于，所述自动充电控制装置包括：电池、充电机构、继电器、第一控制器及第二控制器；
所述继电器与所述充电机构及所述第一控制器电连接，所述电池与所述充电机构电连接，所述第二控制器与所述第一控制器通信连接，所述充电机构用于电连接外部充电装置；
所述第二控制器用于接收机器人控制指令，及基于所述机器人控制指令输出继电器控制指令至所述第一控制器；
所述第一控制器用于基于所述继电器控制指令控制所述继电器导通或者断开，以控制所述充电机构对所述电池进行充电或者停止充电。
2.如权利要求1所述的自动充电控制装置，其特征在于，
所述机器人控制指令包括机器人充电指令、机器人断电指令中的至少一者；
当所述第二控制器接收到所述机器人充电指令，所述第一控制器控制所述继电器导通，以使得所述外部充电装置通过所述充电机构对所述电池进行充电；
当所述第二控制器接收到所述机器人断电指令，所述第一控制器控制所述继电器断开，以使得所述充电机构停止对所述电池进行充电。
3.如权利要求2所述的自动充电控制装置，其特征在于，
所述第一控制器包括输出端，所述继电器包括控制端，所述输出端与所述控制端电连接；
当所述第二控制器接收到所述机器人充电指令时，所述第一控制器的输出端为高电平，所述继电器导通，以使得所述外部充电装置通过所述充电机构对所述电池进行充电；
当所述第二控制器接收到所述机器人断电指令时，所述输出端为低电平，所述继电器断开，以使得所述充电机构停止对所述电池进行充电。
4.如权利要求1所述的自动充电控制装置，其特征在于，还包括通信模块；
所述通信模块用于接收所述机器人控制指令，及将所述机器人控制指令传送给所述第二控制器。
5.如权利要求1所述的自动充电控制装置，其特征在于，
所述第一控制器为可编程逻辑控制器，所述第二控制器为工业控制计算机。
6.如权利要求5所述的自动充电控制装置，其特征在于，
所述第一控制器与所述第二控制器通过网络线连接。
7.如权利要求1所述的自动充电控制装置，其特征在于，
所述继电器为固态继电器。
8.一种自动充电控制方法，应用于机器人，其特征在于，所述机器人包括电池、充电机构、继电器，所述自动充电控制方法包括：
接收机器人控制指令；
基于所述机器人控制指令输出继电器控制指令；
基于所述继电器控制指令控制所述继电器导通或者断开，以控制所述充电机构对所述电池进行充电或者停止充电。
9.如权利要求8所述的自动充电控制方法，其特征在于，所述基于所述机器人控制指令输出继电器控制指令，包括：
当所述机器人控制指令为机器人充电指令，基于所述机器人充电指令输出继电器导通指令；
当所述机器人控制指令为机器人断电指令，基于所述机器人断电指令输出继电器断开指令。
10.如权利要求9所述的自动充电控制方法，其特征在于，
所述继电器导通指令为高电平信号，所述继电器断开指令为低电平信号。
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