CN208174318U - 充电座和移动机器人充电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电座和移动机器人充电系统。充电座用于配置有激光设备的移动机器人。充电座包括充电座本体、设置于充电座本体的充电片和设置于充电座本体的标识。充电座本体为薄板结构。充电片用于为移动机器人充电。标识能够被激光设备所识别以使移动机器人确定充电座的位置。本实用新型实施方式的充电座，利用标识供移动机器人的激光设备识别，结构简单且体积小。另外，充电座本体为薄板结构，可以使充电座贴墙放置，不占用地面面积，避免放置充电座的区域无法清扫。

Description

充电座和移动机器人充电系统

技术领域

本实用新型涉及移动机器人自动回充技术领域，特别涉及一种充电座和移动机器人充电系统。

背景技术

近年来，移动机器人技术取得了突飞猛进的发展，越来越多的移动机器人进入人们的家庭。不管机器人为人们提供什么服务，除了具备强健的硬件设计结构外，还必须具有高度智能功能。然而一般家庭清洁机器人配备的电池只能使机器人持续工作一两个小时，在多数情况下机器人是不能完成一次清扫任务的，如果采用人工充电，这阻碍了机器人智能化发展。自动充电对移动机器人是相当重要的，当机器人工作电量低的时候，能够自主返回充电(自动回充)是机器人实现自主工作的前提。

目前，机器人的自动回充方案有以下两种：一种是充电站本身装配有可以与机器人通信、引导机器人对接的传感器，例如充电站上有发射装置，机器人上有接收装置，当需要充电时，机器人可以与充电站进行联系并定位充电站，该类型多用红外发射/接收装置引导对接；另一种是充电站上没有任何引导设备，机器人靠设置的路标和建立的地图自主寻找充电站并与之对接。然而以上两种方案，充电座均需放置在地面，会导致此区域无法清扫，而且占用较多地面面积。

实用新型内容

本实用新型的实施方式提供了一种充电座和移动机器人充电系统。

本实用新型实施方式的充电座，用于配置有激光设备的移动机器人，所述充电座包括：

充电座本体，所述充电座本体为薄板结构；

设置于所述充电座本体的充电片，所述充电片用于为所述移动机器人充电；和

设置于所述充电座本体的标识，所述标识能够被所述激光设备所识别以使所述移动机器人确定所述充电座的位置。

本实用新型实施方式的充电座，利用标识供移动机器人的激光设备识别，结构简单且体积小。另外，充电座本体为薄板结构，可以使充电座贴墙放置，不占用地面面积，避免放置充电座的区域无法清扫。

在某些实施方式中，所述充电片设置于所述充电座本体的下部，所述标识设置于所述充电座本体的上部。

在某些实施方式中，所述标识为粘贴在所述充电座本体的表面上的贴纸，或所述标识为喷涂在所述充电座本体的表面上的涂层。

在某些实施方式中，所述标识包括一维黑白条码。

在某些实施方式中，所述一维黑白条码包括多个黑条和多个白条，所述多个黑条和所述多个白条沿同一方向交错排列于所述充电座本体上。

在某些实施方式中，所述一维黑白条码包括至少三个所述黑条和至少三个所述白条。

在某些实施方式中，所述黑条和所述白条的宽度不同。

在某些实施方式中，所述标识包括二维码。

本实用新型实施方式的移动机器人充电系统，包括移动机器人和充电座，

所述移动机器人包括：

机身；和

设置于所述机身的充电电极和激光设备，所述激光设备用于识别所述充电座的位置；

所述充电座包括：

充电座本体，所述充电座本体为薄板结构，且贴合在垂直于水平面的一平面上；

设置于所述充电座本体的充电片，所述充电片用于与所述充电电极接触并为所述移动机器人充电；和

设置于所述充电座本体的标识，所述标识能够被所述激光设备所识别以使所述移动机器人确定所述充电座的位置。

本实用新型实施方式的移动机器人充电系统，利用标识供移动机器人的激光设备识别以确定充电座的位置，充电座结构简单且体积小。另外，充电座本体为薄板结构，可以使充电座贴墙放置，不占用地面面积，避免放置充电座的区域无法清扫。

在某些实施方式中，所述标识包括一维黑白条码和/或二维码。

本实用新型的附加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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施方式的充电座的结构示意图；

图2是本实用新型实施方式的移动机器人充电系统的模块示意图；

图3是本实用新型实施方式的移动机器人充电系统的结构示意图。

主要元件符号说明：

充电座10、充电座本体12、充电片14、标识16、黑条162、白条164、移动机器人充电系统100、移动机器人20、机身22、充电电极24、激光设备26。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，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更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，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。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实用新型中的具体含义。

请参阅图1至图3，本实用新型实施方式的充电座10用于配置有激光设备26的移动机器人20。充电座10包括充电座本体12、设置于充电座本体12的充电片14和设置于充电座本体12的标识16。充电座本体12为薄板结构。充电片14用于为移动机器人20充电。标识16能够被激光设备26所识别以使移动机器人20确定充电座10的位置。

本实用新型实施方式的充电座10，利用标识16供移动机器人20的激光设备26识别，结构简单且体积小。另外，充电座本体12为薄板结构，可以使充电座10贴墙放置，不占用地面面积，避免放置充电座10的区域无法清扫。

可以理解，利用移动机器人20自带的激光设备26识别充电座10的标识16，以使移动机器人20确定充电座10的位置从而实现移动机器人20的自动回充。充电座本体12为薄板结构，可以将充电座10贴墙放置，从而避免占用需清洁的地面。较佳地，将充电座10贴墙放置时，保持充电座10的标识16和移动机器人20的激光设备26在同一高度，以利于激光设备26扫描识别标识16。

具体地，当移动机器人20处于回充模式时，移动机器人20开始旋转，激光设备26开始扫描。由于标识16的反射信号不同于其他物体，当激光设备26扫描到标识16后，激光设备26根据标识16所反射的信号识别标识16，从而识别充电座10。激光设备26识别出充电座10后，再进一步发出激光射线至标识16进行测量距离和与距离对应的角度值，进而确认充电座10的位置。在确定充电座10的位置后，移动机器人20移动至充电座10处并与充电座10对接开始自动充电。

移动机器人20可以是清洁机器人、陪护机器人、送餐机器人等移动机器人。图3所示的是清洁机器人。

进一步地，充电座10还包括与外部市电相连的电源输入接口和将市电转换为直流电的转换电路。电源输入接口和转换电路均设置于充电座本体12内，转换电路连接充电片14。在本实用新型实施方式中，充电座本体12设置有两个充电片14，即正极充电片14和负极充电片14，移动机器人20相应地设有充电电极24，充电电极24与充电片14接触实现对移动机器人20充电。较佳地，充电片14可为具有弧度的弹簧片，弹簧片的表面积大于充电电极24的面积，保证充电电极24与弹簧片接触时，弹簧片受到压力会与充电电极24紧密接触。

在某些实施方式中，充电片14设置于充电座本体12的下部，标识16设置于充电座本体12的上部。如此，便于移动机器人20的识别和充电。

可以理解，移动机器人20的激光设备26通常设置于其机身22顶部，充电电极24通常设置于机身22外侧面，因此，对应地，在本实施方式中，将充电片14设置于充电座本体12的下部，将标识16设置于充电座本体12的上部。如此，便于激光设备26识别标识16和充电电极24与充电片14接触。当然，在其他实施方式中，充电片14和标识16的位置可根据移动机器人20的激光设备26和充电电极24的位置设定。

在某些实施方式中，标识16为粘贴在充电座本体12的表面上的贴纸，或标识16为喷涂在充电座本体12的表面上的涂层。

可以理解，在本实用新型中，标识16包括两种具有不同逆反射系数的标识元素。逆反射系数与物体的表面结构和材料相关。因此，可以通过设计不同的表面结构和/或选择不同材料来形成不同的标识元素。

在某些实施方式中，标识16包括一维黑白条码。一维黑白条码包括多个黑条162和多个白条164。多个黑条162和多个白条164沿同一方向交错排列于充电座本体12上。

可以理解，一维黑白条码是由多个黑条162和多个白条164交错排成的平行线图案。黑条162与白条164的逆反射系数相差较大，黑条162和白条164对激光的反射光信号不同。当激光设备26发出的激光在一维黑白条码上反射后，反射光照射到激光设备26内部的光电转换器上，光电转换器将不同的反射光信号转换成相应的电信号，从而识别充电座10。

在某些实施方式中，一维黑白条码包括至少三个黑条162和至少三个白条164。

如此，保证激光设备26扫描到一维黑白条码时能够识别出所所扫描的物体是一维黑白条码而不是其他物体。在图1的示例的一维黑白条码中，黑条162为三个，白条164为三个。

在某些实施方式中，黑条162和白条164的宽度不同。

可以理解，黑条162、白条164的宽度不同，相应的电信号持续时间长短也不同，增加一维黑白条码与其他物体的区别特征，使得激光设备26容易识别一维黑白条码。

在某些实施方式中，标识16包括二维码。

可以理解，二维码采用按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据。二维码在其内部有三个“回”字型的定位点，可以帮助激光设备26对焦，便于识别读取数据。

请参阅图2和图3，本实用新型实施方式的移动机器人充电系统100包括移动机器人20和充电座10。移动机器人20包括机身22、设置于机身22的充电电极24和激光设备26。激光设备26用于识别充电座10的位置。充电座10包括充电座本体12、设置于充电座本体12的充电片14和设置于充电座本体12的标识16。充电座本体12为薄板结构，且贴合在垂直于水平面的一平面上。充电片14用于与充电电极24接触并为移动机器人20充电。标识16能够被激光设备26所识别以使移动机器人20确定充电座10的位置。

本实用新型实施方式的移动机器人充电系统100，利用标识16供移动机器人20的激光设备26识别以确定充电座10的位置，充电座10结构简单且体积小。另外，充电座本体12为薄板结构，可以使充电座10贴墙放置，不占用地面面积，避免放置充电座10的区域无法清扫。

可以理解，当移动机器人20处于回充模式时，移动机器人20开始旋转，激光设备26开始扫描。由于标识16的反射信号不同于其他物体，当激光设备26扫描到标识16后，激光设备26根据标识16所反射的信号识别标识16，从而识别充电座10。激光设备26识别出充电座10后，再进一步发出激光射线至标识16进行测量距离和与距离对应的角度值，进而确认充电座10的位置。在确定充电座10的位置后，移动机器人20移动至充电座10处并与充电座10对接开始自动充电。在本实用新型中，充电座本体12贴合在垂直于水平面的一平面上可以理解为充电座本体12贴合在竖直墙面上。

在某些实施方式中，标识16包括一维黑白条码和/或二维码。

可以理解，一维黑白条码和二维码均能够被激光设备26所识别而使移动机器人20确定充电座10的位置。标识16可以是一维黑白条码或二维码，也可以包括一维黑白条码和二维码。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，上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实用新型。此外，本实用新型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，本实用新型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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种充电座，用于配置有激光设备的移动机器人，其特征在于，所述充电座包括：

充电座本体，所述充电座本体为薄板结构；

设置于所述充电座本体的充电片，所述充电片用于为所述移动机器人充电；和

设置于所述充电座本体的标识，所述标识能够被所述激光设备所识别以使所述移动机器人确定所述充电座的位置。

2.如权利要求1所述的充电座，其特征在于，所述充电片设置于所述充电座本体的下部，所述标识设置于所述充电座本体的上部。

3.如权利要求1所述的充电座，其特征在于，所述标识为粘贴在所述充电座本体的表面上的贴纸，或所述标识为喷涂在所述充电座本体的表面上的涂层。

4.如权利要求1所述的充电座，其特征在于，所述标识包括一维黑白条码。

5.如权利要求4所述的充电座，其特征在于，所述一维黑白条码包括多个黑条和多个白条，所述多个黑条和所述多个白条沿同一方向交错排列于所述充电座本体上。

6.如权利要求5所述的充电座，其特征在于，所述一维黑白条码包括至少三个所述黑条和至少三个所述白条。

7.如权利要求5所述的充电座，其特征在于，所述黑条和所述白条的宽度不同。

8.如权利要求1所述的充电座，其特征在于，所述标识包括二维码。

9.一种移动机器人充电系统，其特征在于，包括移动机器人和充电座，

所述移动机器人包括：

机身；和

设置于所述机身的充电电极和激光设备，所述激光设备用于识别所述充电座的位置；

所述充电座包括：

充电座本体，所述充电座本体为薄板结构，且贴合在垂直于水平面的一平面上；

设置于所述充电座本体的充电片，所述充电片用于与所述充电电极接触并为所述移动机器人充电；和

设置于所述充电座本体的标识，所述标识能够被所述激光设备所识别以使所述移动机器人确定所述充电座的位置。

10.如权利要求9所述的移动机器人充电系统，其特征在于，所述标识包括一维黑白条码和/或二维码。