CN204741330U - 一种智能居家机器人的自动充电控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能居家机器人的自动充电控制系统，其通过结构的设计，采用了更为简单的红外射线定向技术，利用了红外射线具有较好定向性的特性，使得智能居家机器人具备了对充电方位的识别能力，且不容易被误导，同时在智能居家机器人与充电基座之间采用了成本更为低廉的接触式有线充电连接结构，并通过智能居家机器人与充电基座之间的配合结构能够较好地保证接触式有线充电连接的稳定性，且充电效率有保证，不仅解决了现有技术中实现智能居家机器人自动充电功能设计研发难度大、成本高等问题，还有助于更好地保证自动充电控制的可靠性和时效性，为智能居家机器人的自动充电控制提供了有利的系统实现技术条件。

Description

一种智能居家机器人的自动充电控制系统

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域领域，尤其涉及一种智能居家机器人的自动充电控制系统。

背景技术

随着机器人技术的发展，智能居家机器人已经越来越多的出现在机器人产品市场上，并且开始逐渐受到人们的关注和接受。智能居家机器人通常具有受到其内部运动驱动控制器控制的运动执行机构，以实现智能居家机器人朝向各个不同方向上运动，从而帮助用户完成地面清洁、物品传送、远程视频采集等一系列的居家辅助功能。

为了保证智能居家机器人具备较好的续航工作能力，通常智能居家机器人都采用蓄电池供电，以便通过一个与智能居家机器人匹配的充电基座对其进行反复充电，实现智能居家机器人的循环续航工作；并且，如果智能居家机器人依赖人工操作充电，容易引起充电 不及时等问题，还增加了用户使用的麻烦，影响使用体验，因此在智能居家机器人上设计自动充电功能是非常有必要的。

但要实现智能居家机器人的自动充电控制，主要需要解决两方面的问题，一个是如何实现充电方位的识别，另一个是如何提供稳定的充电连接。对于如何实现智能居家机器人对充电方位的识别问题，可以基于智能居家机器人普遍具备的视频采集能力，通过对其采集的视频图像进行图像识别处理确定其周边环境中具备充电基座轮廓特征的物品所在的方位，从而控制智能居家机器人朝向该方位运动而靠近充电基座进行充电；但基于视频图像处理的充电基座方位识别技术研发难度较大，需要专业的动态图像识别技术研发人员参与，研发成本相对较高，并且其方位判断容易受到与充电基座外形相似的物品的误导，准确率不足，影响自动充电控制的可靠性。而对于如何向智能居家机器人提供稳定的充电连接的问题，可以通过无线充电来技术来解决，只要控制智能居家机器人靠近无线充电的充电基座，便能够实现较为稳定的充电连接；但无线充电技术同样存在研发难度较大、研发成本较高的问题，并且目前无线充电解决方案的技术成熟度还有所不足，同时还受到充电电流小、充电效率低等技术限制，影响自动充电控制的时效性。这些因素都影响了智能居家机器人技术的完善，阻碍了智能居家机器人技术的推广和发展。

因此，如何通过更为简单的技术实现对充电方位的识别，以及如何采用成本更为低廉的技术提供较为稳定的充电连接，并且能够较好地保证自动充电控制的可靠性和时效性，成为了智能居家机器人控制领域的重要技术课题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种智能居家机器人的自动充电控制系统，其通过结构的设计，采用了更为简单的红外射线定向技术使得智能居家机器人具备了对充电方位的识别能力，同时采用了成本更为低廉的接触式有线充电连接结构提供了稳定的充电连接，用以解决现有技术中实现智能居家机器人自动充电功能设计研发难度大、成本高等问题，为智能居家机器人的自动充电控制提供了有利的系统实现技术条件。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种智能居家机器人的自动充电控制系统，包括智能居家机器人以及与其匹配的充电基座，所述智能居家机器人包括一个安装有运动执行机构的机器人本体，机器人本体内安装有控制运动执行机构动作的运动驱动控制器；

所述充电基座上设有一个具有水平台面的充电台，充电台的水平台面上向上伸出地安装有能够被下压且能够向上弹性复位的两个弹性充电触点，充电台的水平台面的一侧边缘位置处具有从水平台面向上延伸的一个立面，所述立面上安装有能够朝向水平台面上弹性充电触点所在方向一侧发射水平方向红外射线的红外发射器；充电基座上还设有电源接入接口电路，充电基座内安装有变压整流电路和充电控制电路，电源接入接口电路电连接至变压整流电路的电源输入端，变压整流电路的供电输出端电连接至红外发射器的供电端，同时变压整流电路的供电输出端还通过充电控制电路电连接至两个弹性充电触点；

所述智能居家机器人的机器人本体的一侧为充电位侧面，在机器人本体的充电位侧面上安装有能够接收水平方向红外射线的红外接收器，且红外接收器安装位置的离地高度与充电基座上红外发射器安装位置的离地高度相匹配，红外接收器的检测信号输出端电信号连接至运动驱动控制器的运动定向控制触发端，在机器人本体的底面上位于充电位侧面所在一侧的边缘位置处安装有电源接头，所述电源接头为横向布置地贴合安装在机器人本体底面上位于充电位侧面所在一侧的边缘位置处的正电极片和负电极片，且正电极片和负电极片所在位置的离地高度与充电基座的水平台面上两个弹性充电触点顶端的离地高度相匹配，正电极片和负电极片的布置方位与充电基座的水平台面上两个弹性充电触点中正、负极触点的布置方位相匹配；

智能居家机器人的机器人本体内部还安装有充电电路总成，所述充电电路总成包括电源接头上电检测电路、蓄电池和充电管理电路，充电管理电路的电源输入端以及电源接头上电检测电路的检测输入端分别与电源接头电连接，充电管理电路的充电输出端电连接至蓄电池的充电输入端，蓄电池的供电输出端电连接至智能居家机器人的供电回路中，电源接头上电检测电路的检测信号输出端电信号连接至运动驱动控制器的制动控制触发端。

上述述智能居家机器人的自动充电控制系统中，作为进一步改进方案，所述智能居家机器人的充电电路总成还包括供电电压转换电路、电池电量检测电路、充电电量比较器、供电开关控制器和供电电控开关；所述电源接头上电检测电路的检测信号输出端还电信号连接至供电开关控制器的断开控制触发端；供电电压转换电路的电源输入端与电源接头电连接，供电电压转换电路的供电输出端分别电连接至电池电量检测电路、充电电量比较器、供电开关控制器和供电电控开关的供电端，电池电量检测电路的检测输入端电连接至蓄电池，电池电量检测电路的检测信号输出端电信号连接至充电电量比较器的电量比较值输入端，充电电量比较器基准值为预设的蓄电池饱和电量值，充电电量比较器的比较结果输出端电信号连接至供电开关控制器的断开控制解除触发端，供电开关控制器的控制输出端电信号连接至供电电控开关的控制端，供电电控开关的开关触点端串接在智能居家机器人的供电回路中。

上述述智能居家机器人的自动充电控制系统中，作为进一步改进方案，所述充电电量比较器的比较结果输出端还电信号连接至运动驱动控制器的制动控制解除触发端。

上述述智能居家机器人的自动充电控制系统中，作为一种优选方案，所述智能居家机器人的充电电路总成安装在机器人本体内靠近充电位侧面的位置处。

上述述智能居家机器人的自动充电控制系统中，作为一种优选方案，所述智能居家机器人的机器人本体底面上位于充电位侧面所在一侧边缘位置处的正电极片和负电极片均具有朝机器人本体底面边缘方向向上倾斜1~3°的倾斜角度。

上述述智能居家机器人的自动充电控制系统中，作为一种优选方案，所述充电基座上弹性触点的顶端为球头状。

相比于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型智能居家机器人的自动充电控制系统，采用了更为简单的红外射线定向技术，利用了红外射线具有较好定向性的特性，使得智能居家机器人具备了对充电方位的识别能力，其技术实现简单有效，研发难度小，研发成本低，并且在智能居家机器人的使用环境中，除了来自充电基座的水平方向红外射线之外，其机器人本体底面高度位置处通常不会存在其它水平方向的红外射线，因此对充电方位的识别不容易被误导，具有更好的可靠性。

2、本实用新型智能居家机器人的自动充电控制系统，在智能居家机器人与充电基座之间采用了成本更为低廉的接触式有线充电连接结构，并通过智能居家机器人与充电基座之间的配合结构能够较好地保证接触式有线充电连接的稳定性，结构实现也非常简单，研发难度小，研发成本低，并且有线充电技术成熟，充电电流更容易控制达到设计目标，充电效率有保证，使得自动充电控制能够具备更好的时效性，从而利用更短的时间完成对智能居家机器人的充电，有助于提升使用体验。

3、在本实用新型智能居家机器人的自动充电控制系统中，智能居家机器人作为充电电源接头的正、负电极片的布局设计，在保证了电源接头能够与充电基座的充电触点有效的进行接触式有线充电连接的同时，还大大减小了智能居家机器人的电源接头与其它带电设备之间相电接触而造成电路损坏的几率，也大大减小了智能居家机器人的电源接头被碰撞损坏的几率，更有利于保护智能居家机器人的充电电路安全。

4、在本实用新型智能居家机器人的自动充电控制系统中，充电基座上采用弹性充电触点作为与智能居家机器人接触式有线充电连接的连接触点，并且向上伸出地安装设置在其充电台的水平台面上，这样的配合结构设计使得智能居家机器人将其作为充电电源接头的正、负电极片安装在底部的设计成为了可能，为智能居家机器人将充电电源接头设计安装在底部达到保护充电电路安全的功能提供了结构配合的基础。

附图说明

图1为本实用新型自动充电控制系统中充电基座的剖视结构布局示意图。

图2为本实用新型自动充电控制系统中充电基座的一种电路结构方案的示意图。

图3为本实用新型自动充电控制系统中智能居家机器人的剖视结构布局示意图。

图4为本实用新型自动充电控制系统中智能居家机器人的一种电路结构方案的示意图。

图5为本实用新型自动充电控制系统中智能居家机器人与充电基座配合充电连接的状态示意图。

图6为本实用新型自动充电控制系统中智能居家机器人的另一种电路结构方案的示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种智能居家机器人的自动充电控制系统，该自动充电控制系统包括智能居家机器人以及与其匹配的充电基座，其中，智能居家机器人包括一个安装有运动执行机构的机器人本体，机器人本体内安装有控制运动执行机构动作的运动驱动控制器。这些基本的结构设计构架都与现有技术的设计思路相同，但在具体的结构设计细节上，本实用新型的自动充电控制系统采用了特殊的配合结构和电路结构。

其中，在充电基座的配合结构设计上，如图1所示，充电基座10设有一个具有水平台面的充电台11，充电台11的水平台面上向上伸出地安装有能够被下压且能够向上弹性复位的两个弹性充电触点12（图1示图中，两个弹性充电触点因并排设置而相互重叠，因此其中一个弹性充电触点被另一个所阻挡），采用弹性充电触点是为了借助其弹性，来更有效地保证弹性充电触点对智能居家机器人进行充电供电的连接可靠性和稳定性；充电台11的水平台面的一侧边缘位置处具有从水平台面向上延伸的一个立面，该立面上安装有能够朝向水平台面上弹性充电触点所在方向一侧发射水平方向红外射线的红外发射器13，用以借助红外射线的方向性，作为对智能居家机器人进行充电方位引导的引导信号。在充电基座10的电路结构设计上，充电基座上还设有电源接入接口电路14，充电基座内安装有变压整流电路15和充电控制电路16，充电基座的电路结构设计如图2所示，电源接入接口电路电连接至变压整流电路的电源输入端，变压整流电路的供电输出端电连接至红外发射器的供电端，同时变压整流电路的供电输出端还通过充电控制电路电连接至两个弹性充电触点。

而智能居家机器人中，如图2所示，除了运动执行机构21和运动驱动控制器22之外，其配合结构设计上，其机器人本体20的一侧设定为充电位侧面23，具体设计应用中这个充电位侧面可以是机器人本体上的任意一个侧面，例如可以是机器人本体的前侧、后侧、左侧、右侧等，甚至可以是专门设计在机器人本体上某个特定周向角度位置处的一个侧面，只要该充电位侧面便于应用于充电并且便于运动驱动控制器控制运动执行机构让智能居家机器人朝向该充电位侧面所在方向一侧做直线运动即可；在机器人本体20的充电位侧面上安装有能够接收水平方向红外射线的红外接收器24，且红外接收器24安装位置的离地高度与充电基座上红外发射器安装位置的离地高度相匹配，这样的配合结构可以使得机器人本体上的红外接收器很好地接收到充电基座上红外发射器所发出的水平方向的红外射线，从而借助红外射线的方向性，将充电基座上红外发射器发出的红外射线来源方向作为充电基座所在方位的方向，使其具备了对充电方位的识别能力；在机器人本体20的底面上位于充电位侧面所在一侧的边缘位置处安装有电源接头25，该电源接头25具体为横向布置地贴合安装在机器人本体底面上位于充电位侧面所在一侧的边缘位置处的正电极片和负电极片，且正电极片和负电极片所在位置的离地高度与充电基座的水平台面上两个弹性充电触点顶端的离地高度相匹配，正电极片和负电极片的布置方位与充电基座的水平台面上两个弹性充电触点中正、负极触点的布置方位相匹配，这样的配合结构可以使得智能居家机器人在其机器人本体的充电位侧面靠近充电基座时，机器人本体底面上位于充电位侧面所在一侧边缘位置处的正电极片和负电极片能够恰好与充电基座的水平台面上的正、负极触点相接处而提供较为稳定有线充电连接。而在智能居家机器的电路结构设计上，如图4所示，首先，其红外接收器的检测信号输出端电信号连接至运动驱动控制器的运动定向控制触发端，用以借助红外接收器接收到来自充电基座发出的红外射线时输出的红外检测信号，来触发运动驱动控制器控制运动执行机构进行定向运动；同时，在机器人本体内部还安装有充电电路总成26，该充电电路总成包括电源接头上电检测电路、蓄电池和充电管理电路，充电管理电路的电源输入端以及电源接头上电检测电路的检测输入端分别与电源接头电连接，充电管理电路的充电输出端电连接至蓄电池的充电输入端，蓄电池的供电输出端电连接至智能居家机器人的供电回路中，电源接头上电检测电路的检测信号输出端电信号连接至运动驱动控制器的制动控制触发端，用以借助电源接头上电检测电路检测到电源接头上电时输出的上电检测信号触发运动驱动控制器控制运动执行机构停止运动，即对运动执行机构进行制动控制。

在具体应用实现时，本实用新型的智能居家机器人的自动充电控制系统中，充电基座中的红外发射器、变压整流电路、充电控制电路、电源接入接口电路等均为可以市购获得的成熟电子元器件或电路产品，同时智能居家机器人中的红外接收器、上电检测电路、蓄电池、充电管理电路、电源接头等也都是可以市购获得的成熟电子元器件或电路产品，因此可以直接通过市购获得而加以组装而实现。至于智能居家机器人中的运动驱动控制器，则可能根据智能居家机器人所采用的运动执行机构驱动控制应用方式的不同而有所不同；通常情况下，智能居家机器人采用的运动执行机构通常是使用步进电机驱动，有利于方便地控制其前进速度、距离和转向角度等，而步进电机必须要配备步进电机驱动电路使用，步进电机驱动电路是一种技术成熟的程控电路了，并且常用的步进电机驱动电路中都设计有运动定向控制触发端、制动控制触发端等端口，以便于连接外来的传感器信号进行协助控制，因此在此应用情形下，步进电机驱动电路就是智能居家机器人的运动驱动控制器；也有一些智能居家机器人并不使用步进电机驱动，而直接采用可编程逻辑器件、单片机、嵌入式处理器等具备编程运算能力的电子处理器件通过编程后作为运动驱动控制器，来控制直流电机驱动轮组或机械足等运动执行机构进行运动，在这些应用情况下，其可编程逻辑器件、单片机、嵌入式处理器等电子处理器件的编程控制中也必然需要设计运动定向控制、制动控制等对运动执行机构的基础动作控制功能，因此应用到本实用新型的自动充电控制系统时，只需要在电子处理器件中增设相应的触发运动定向控制、制动控制的触发端子分别作为运动定向控制触发端、制动控制触发端即可，这也是成熟的现有技术。由此也可见，本实用新型智能居家机器人的自动充电控制系统中所采用的电路结构技术成熟，研发难度小，研发成本低，非常有利于工业实现和推广应用。

本实用新型的智能居家机器人的自动充电控制系统，其进行自动充电控制的使用和控制过程，是需要由智能居家机器人与充电基座配合而完成的，具体方式如下：

由于智能居家机器人是在使用环境中是依靠运动执行机构在地面上运行的，因此需要预先将充电基座固定放置在地面上，以使得智能居家机器人的机器人本体充电位侧面上的红外接收器离地高度与充电基座上红外发射器的离地高度相匹配，同时也使得机器人本体底面上位于充电位侧面所在一侧的边缘位置处的正电极片和负电极片的离地高度与充电基座的水平台面上两个弹性充电触点顶端的离地高度相匹配，而具体使用中，最好将充电基座固定放置在靠墙位置的地面上，且使其红外发射器的发射方向朝外，这样可以减少基座固定对空间位置的占用；同时还要将充电基座的电源接入接口电路电连接至电源处，使得充电基座上的红外发射器通过变压整流电路的变压整流供电而上电工作，朝向充电台水平台面上弹性充电触点所在方向一侧发射水平方向的红外射线。智能居家机器人可以根据实际应用需要而设计其启动充电操作的时机，例如在蓄电池电量不足预设的最低电量值时控制启动充电操作，或者在智能居家机器人未执行任何任务处理的持续时间达到预定时长时控制启动充电操作，等等；而当智能居家机器人启动充电操作时，则由其运动驱动控制器控制运动执行机构进行巡航运动，使得智能家居机器人朝向各不同方向运动，目的是巡逻搜索其所在环境中由充电基座的红外发射器所发出的水平方向的红外射线在什么位置，直至机器人本体充电位侧面上的红外接收器接收到来自水平方向的红外射线时，由于红外射线具有较强的方向性，此时则表明智能家居机器人的机器人本体充电位侧面正朝向充电基座所在方向，同时由于红外接收器接收到红外射线，运动驱动控制器的运动定向控制触发端被红外接收器的检测信号输出端所发出的红外检测信号所触发，运动驱动控制器控制运动执行机构进行定向运动，使得智能家居机器人朝向机器人本体充电位侧面所在方向一侧做定向运动，在朝向机器人本体充电位侧面所在方向一侧做定向运动的过程，实际上也就是智能家居机器人在朝向充电基座运动并靠近的过程；而考虑到智能家居机器人在朝向充电基座运动并靠近的过程中，有可能因为机器人本体充电位侧面所在方向一侧并没有十分准确地正对电基座所在方向，导致行进过程中可能偏离靠近充电基座所在位置的方向，但这种情况下会使得智能居家机器人的红外接收器不能持续接收到来自充电基座的水平方向红外射线，因此作为一种优化，在智能居家机器人的运动驱动控制器控制运动执行机构进行定向运动的过程中，每当红外接收器未能持续接收到来自水平方向的红外射线时，运动驱动控制器则再次控制运动执行机构进行巡航运动，直至机器人本体充电位侧面上的红外接收器再次接收到来自水平方向的红外射线时，此时则表明智能家居机器人的机器人本体充电位侧面再次正朝向充电基座所在方向，同时由于运动驱动控制器的运动定向控制触发端又被红外接收器的检测信号输出端所发出的红外检测信号所触发，运动驱动控制器则再次控制运动执行机构进行定向运动，使得智能家居机器人朝向机器人本体充电位侧面所在方向一侧做定向运动，从而回到靠近充电基座所在位置方向运动的轨迹上；如此前进，直至智能家居机器人运动至充电基座位置处，且机器人本体底面上位于充电位侧面所在一侧边缘位置处的电源接头与充电基座的充电台水平台面上的两个弹性充电触点相接处时，智能家居机器人与充电基座即实现了接触式的有线充电连接，二者配合充电连接的状态示意图如图5所示，此时，充电基座的两个弹性充电触点通过变压整流电路的变压整流以及充电控制电路的充电控制向机器人本体底面上的电源接头供电，此时智能居家机器人的充电电路总成中的电源接头上电检测电路检测到电源接头上电，运动驱动控制器的制动控制触发端被电源接头上电检测电路的检测信号输出端所发出的上电检测信号所触发，运动驱动控制器控制运动执行机构停止运动，由充电电路总成中的充电管理电路利用来自电源接头的供电对蓄电池进行充电管理，实现智能居家机器人的蓄电池充电。可以看到，基于本实用新型的自动充电控制系统，通过上述的自动充电控制使用方式，能够有效地保证智能居家机器人与充电基座之间自动充电控制的可行性和可靠性。

由此可见，本实用新型智能居家机器人的自动充电控制系统其通过结构的设计，采用了更为简单的红外射线定向技术，利用了红外射线具有较好定向性的特性，使得智能居家机器人具备了对充电方位的识别能力，其技术实现简单有效，研发难度小，研发成本低，并且在智能居家机器人的使用环境中，除了来自充电基座的水平方向红外射线之外，其机器人本体底面高度位置处通常不会存在其它水平方向的红外射线，因此对充电方位的识别不容易被误导，具有更好的可靠性。另一方面，在智能居家机器人与充电基座之间采用了成本更为低廉的接触式有线充电连接结构，并通过智能居家机器人与充电基座之间的配合结构能够较好地保证接触式有线充电连接的稳定性，结构实现也非常简单，研发难度小，研发成本低，并且有线充电技术成熟，充电电流更容易控制达到设计目标，充电效率有保证，使得自动充电控制能够具备更好的时效性，从而利用更短的时间完成对智能居家机器人的充电，有助于提升使用体验。不仅如此，本实用新型自动充电控制系统中，智能居家机器人作为充电电源接头的正、负电极片是充电电路相关的唯一外露于机器人本体表面的器件，该两个电极片是布设在机器人本体底面上位于充电位侧面所在一侧的边缘位置处，这样的设计在保证了电源接头能够与充电基座的充电触点有效的进行接触式有线充电连接的同时，还大大减小了智能居家机器人的电源接头与其它带电设备之间相电接触而造成电路损坏的几率，也大大减小了智能居家机器人的电源接头被碰撞损坏的几率，更有利于保护智能居家机器人的充电电路安全；而充电基座上，采用弹性充电触点作为与智能居家机器人接触式有线充电连接的连接触点，并且向上伸出地安装设置在其充电台的水平台面上，这样的配合结构设计使得智能居家机器人将其作为充电电源接头的正、负电极片安装在底部的设计成为了可能，为智能居家机器人将充电电源接头设计安装在底部达到保护充电电路安全的功能提供了结构配合的基础。

对于本实用新型智能居家机器人的自动充电控制系统而言，作为较为优选的设计，智能居家机器人的充电电路总成最好安装在机器人本体内靠近充电位侧面的位置处，因为充电电路总成包括了蓄电池等具有较大重量的构件，这样的布局可以使得智能居家机器人在于充电基座进行接触式有线充电连接而进行充电时，充电电路总成的重量能够对机器人本体的充电位侧面一侧形成一定的下压力，促使机器人本体底面上位于充电位侧面所在一侧边缘位置处的正电极片和负电极片能够在下压力作用下充电基座的两个弹性充电触点更稳定的保持接触，更好地保证接触式有线充电连接的稳定性和可靠性。作为另一方面的优选设计，智能居家机器人的机器人本体底面上位于充电位侧面所在一侧边缘位置处的正电极片和负电极片最好均具有朝机器人本体底面边缘方向向上倾斜1~3°的倾斜角度，而充电基座上弹性触点的顶端也最好设计为球头状，这样更有利于智能居家机器人与充电基座相互靠拢的过程中促进二者实现接触式有线充电连接的稳定性和可靠性。

作为进一步的改进方案，为了进一步增加对能居家机器人中充电电路和供电电路的保护性能，如图6所示，在智能居家机器人的充电电路总成中，还可以增设供电电压转换电路、电池电量检测电路、充电电量比较器、供电开关控制器和供电电控开关；其中，电源接头上电检测电路的检测信号输出端还电信号连接至供电开关控制器的断开控制触发端；供电电压转换电路的电源输入端与电源接头电连接，供电电压转换电路的供电输出端分别电连接至电池电量检测电路、充电电量比较器、供电开关控制器和供电电控开关的供电端，电池电量检测电路的检测输入端电连接至蓄电池，电池电量检测电路的检测信号输出端电信号连接至充电电量比较器的电量比较值输入端，充电电量比较器基准值为预设的蓄电池饱和电量值，充电电量比较器的比较结果输出端电信号连接至供电开关控制器的断开控制解除触发端，供电开关控制器的控制输出端电信号连接至供电电控开关的控制端，供电电控开关的开关触点端串接在智能居家机器人的供电回路中。此外，作为进一步的优化，充电电量比较器的比较结果输出端还可以电信号连接至运动驱动控制器的制动控制解除触发端，如图6所示。

增加了上述的充电电路总成结构之后，在智能居家机器人执行的自动充电控制的过程中，当智能家居机器人的电源接头与充电基座的两个弹性充电触点相接处时，充电电路总成中的供电开关控制器的断开控制触发端被电源接头上电检测电路的检测信号输出端所发出的上电检测信号所触发，供电开关控制器通过其控制输出端控制供电电控开关的开关触点端断开，使得智能居家机器人的供电回路形成断路，同时，充电电路总成中的供电电压转换电路利用来自电源接头的供电进行电压转换后对充电电量比较器、供电开关控制器和供电电控开关进行供电；这样就在不影响充电电量比较器、供电开关控制器和供电电控开关得以供电工作的情况下，让蓄电池在开始充电时断开对智能居家机器人供电回路的供电连接，避免蓄电池的充电端对供电端造成不良影响而引起充电端或供电端电路损坏的问题；而现有技术中对蓄电池进行充电管理的充电管理电路技术中，会在蓄电池充电至饱和时控制停止对蓄电池的继续充电，此时蓄电池充电端对供电端造成不良影响也相应消失，而当蓄电池充电至饱和时，充电电路总成中的电池电量检测电路输出的电量比较值达到充电电量比较器预设的蓄电池饱和电量值，从而使得供电开关控制器的断开控制解除触发端被充电电量比较器的比较结果输出端所输出的电信号所触发，供电开关控制器通过其控制输出端控制供电电控开关的开关触点端导通，使得智能居家机器人的供电回路重新形成通路，恢复蓄电池对智能居家机器人供电回路的供电连接。此外，若将充电电量比较器的比较结果输出端进一步的电信号连接至运动驱动控制器的制动控制解除触发端，当蓄电池充电至饱和时，充电电路总成中的电池电量检测电路输出的电量比较值达到充电电量比较器预设的蓄电池饱和电量值，运动驱动控制器的制动控制解除触发端也会被被充电电量比较器的比较结果输出端所输出的电信号所触发，使得运动驱动控制器解除对运动执行机构的制动停止控制状态，从而让智能家居机器人又能够恢复到其工作运行状态。

在具体实现上，智能居家机器人的充电电路总成中增设的供电电压转换电路、电池电量检测电路、充电电量比较器和供电电控开关都是可以市购获得的成熟电子元器件或电路产品，供电开关控制器的控制功能也是简单地控制供电电控开关的断开和导通，采用现有技术中的简单控制器芯片或控制器装置即可得以实现；甚至，如果智能居家机器人的运动驱动控制器是采用可编程逻辑器件、单片机、嵌入式处理器等具备编程运算能力的电子处理器件通过编程控制而实现，则本领域技术人员完全可以借助其掌握的编程技术知识，将充电电量比较器、供电开关控制器的功能与运动驱动控制器整合在一起通过编程控制实现。因此可见，若增加上述的充电电路总成结构，其研发难度和研发成本依然是非常低的，不影响本实用新型自动充电控制系统的技术实现性和可靠性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种智能居家机器人的自动充电控制系统，包括智能居家机器人以及与其匹配的充电基座，所述智能居家机器人包括一个安装有运动执行机构的机器人本体，机器人本体内安装有控制运动执行机构动作的运动驱动控制器；其特征在于：

所述充电基座上设有一个具有水平台面的充电台，充电台的水平台面上向上伸出地安装有能够被下压且能够向上弹性复位的两个弹性充电触点，充电台的水平台面的一侧边缘位置处具有从水平台面向上延伸的一个立面，所述立面上安装有能够朝向水平台面上弹性充电触点所在方向一侧发射水平方向红外射线的红外发射器；充电基座上还设有电源接入接口电路，充电基座内安装有变压整流电路和充电控制电路，电源接入接口电路电连接至变压整流电路的电源输入端，变压整流电路的供电输出端电连接至红外发射器的供电端，同时变压整流电路的供电输出端还通过充电控制电路电连接至两个弹性充电触点；

所述智能居家机器人的机器人本体的一侧为充电位侧面，在机器人本体的充电位侧面上安装有能够接收水平方向红外射线的红外接收器，且红外接收器安装位置的离地高度与充电基座上红外发射器安装位置的离地高度相匹配，红外接收器的检测信号输出端电信号连接至运动驱动控制器的运动定向控制触发端，在机器人本体的底面上位于充电位侧面所在一侧的边缘位置处安装有电源接头，所述电源接头为横向布置地贴合安装在机器人本体底面上位于充电位侧面所在一侧的边缘位置处的正电极片和负电极片，且正电极片和负电极片所在位置的离地高度与充电基座的水平台面上两个弹性充电触点顶端的离地高度相匹配，正电极片和负电极片的布置方位与充电基座的水平台面上两个弹性充电触点中正、负极触点的布置方位相匹配；

智能居家机器人的机器人本体内部还安装有充电电路总成，所述充电电路总成包括电源接头上电检测电路、蓄电池和充电管理电路，充电管理电路的电源输入端以及电源接头上电检测电路的检测输入端分别与电源接头电连接，充电管理电路的充电输出端电连接至蓄电池的充电输入端，蓄电池的供电输出端电连接至智能居家机器人的供电回路中，电源接头上电检测电路的检测信号输出端电信号连接至运动驱动控制器的制动控制触发端。

2.根据权利要求1所述智能居家机器人的自动充电控制系统，其特征在于，所述智能居家机器人的充电电路总成还包括供电电压转换电路、电池电量检测电路、充电电量比较器、供电开关控制器和供电电控开关；所述电源接头上电检测电路的检测信号输出端还电信号连接至供电开关控制器的断开控制触发端；供电电压转换电路的电源输入端与电源接头电连接，供电电压转换电路的供电输出端分别电连接至电池电量检测电路、充电电量比较器、供电开关控制器和供电电控开关的供电端，电池电量检测电路的检测输入端电连接至蓄电池，电池电量检测电路的检测信号输出端电信号连接至充电电量比较器的电量比较值输入端，充电电量比较器基准值为预设的蓄电池饱和电量值，充电电量比较器的比较结果输出端电信号连接至供电开关控制器的断开控制解除触发端，供电开关控制器的控制输出端电信号连接至供电电控开关的控制端，供电电控开关的开关触点端串接在智能居家机器人的供电回路中。

3.根据权利要求2所述智能居家机器人的自动充电控制系统，其特征在于，所述充电电量比较器的比较结果输出端还电信号连接至运动驱动控制器的制动控制解除触发端。

4.根据权利要求1所述智能居家机器人的自动充电控制系统，其特征在于，所述智能居家机器人的充电电路总成安装在机器人本体内靠近充电位侧面的位置处。

5.根据权利要求1所述智能居家机器人的自动充电控制系统，其特征在于，所述智能居家机器人的机器人本体底面上位于充电位侧面所在一侧边缘位置处的正电极片和负电极片均具有朝机器人本体底面边缘方向向上倾斜1~3°的倾斜角度。

6.根据权利要求1所述智能居家机器人的自动充电控制系统，其特征在于，所述充电基座上弹性触点的顶端为球头状。