CN211428946U - 充电座、机器人及智能充电系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种充电座、机器人及智能充电系统。充电座包括：充电座极片、发射器和第一间隔件；充电座极片嵌设于充电座的侧壁上；发射器包括第一发射器和第二发射器，第一发射器和第二发射器用于分别发射供机器人感应定位的光信号；第一间隔件设于第一发射器和第二发射器之间，并用于阻挡部分光信号；其中，第一间隔件的横向长度为第一尺寸；充电座极片的横向长度为第三尺寸；第三尺寸大于第一尺寸。在充电座与机器人对接后，充电座极片至少一部分与机器人对应的机器充电极片接触。

Description

充电座、机器人及智能充电系统

技术领域

本申请涉及机器人的技术领域，特别涉及一种充电座、机器人及智能充电系统。

背景技术

常态的清洁机器人能够执行清洁任务和充电任务。在电量较低时，清洁机器人会自动搜寻充电座，移动至充电座附近，并与充电座对接充电。而当清洁机器人位于充电座附近，清洁机器人会接收充电座的发射信号，并且清洁机器人会根据充电座的发射信号进行调整以实现与充电座的精确对接。清洁机器人行驶到充电座附近时，不断微调行驶方向以使清洁机器人的充电极片能与充电座的充电极片对接成功，但由于清洁机器人的充电极片及/或充电座的充电极片尺寸设置不合理等因素，使得清洁机器人的充电极片与充电座的充电极片需要较长的时间才能对接成功，从而影响了充电效率。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种充电座、机器人及智能充电系统。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种充电座，包括：充电座极片、发射器和第一间隔件。所述充电座极片嵌设于所述充电座的侧壁上；所述发射器包括第一发射器和第二发射器，所述第一发射器和所述第二发射器用于分别发射供机器人感应定位的光信号；所述第一间隔件设于所述第一发射器和所述第二发射器之间，并用于阻挡部分所述光信号。其中，所述第一间隔件的横向长度为第一尺寸；所述充电座极片的横向长度为第三尺寸，所述第一方向为与待清洁面平行并且与所述充电座极片平行或相切的方向；所述第三尺寸大于所述第一尺寸；进而在所述充电座与所述机器人对接后，所述充电座极片至少一部分与所述机器人对应的机器充电极片接触。

一实施例中，所述充电座还设有用于容纳弹性件和所述充电座极片的容纳槽；所述弹性件位于所述容纳槽的端壁和所述充电座极片之间，并用于将至少一部分所述充电座极片抵持于所述侧壁外；在自然状态下，所述充电座极片暴露于所述侧壁外的长度大于所述充电座极片相对所述容纳槽的端壁的可移动距离。

一实施例中，所述第一尺寸的范围为：8mm～10mm或10mm～13mm或13mm～15mm。所述第三尺寸的范围为：8mm～13mm或13mm～30mm或30mm～34mm或34mm～40mm或 40mm～50mm。

一实施例中，所述充电座极片周围至少3mm的范围内设有防火材料，所述防火材料的防火等级为UL 94V0或以上。

本申请实施例又提供了一种机器人，包括：机器充电极片和接收器。所述机器充电极片嵌设于所述机器人的底盖上；所述接收器用于接收充电座的第一发射器和第二发射器发射的光信号，而供所述机器人确定与所述充电座的相对位置；所述充电座包括：第一间隔件，所述第一间隔件设于所述第一发射器和所述第二发射器之间，并用于阻挡部分所述光信号。所述第一间隔件的横向长度为第一尺寸，所述机器充电极片的横向长度为第四尺寸；所述第四尺寸大于或等于所述第一尺寸。

一实施例中，所述接收器包括第一接收器和第二接收器，所述机器人还包括第二间隔件；所述第二间隔件设于所述第一接收器和所述第二接收器之间，并用于阻挡部分所述光信号；其中，所述第二间隔件的横向长度为第二尺寸；所述第二尺寸小于或等于所述第一尺寸。

一实施例中，所述第二尺寸的范围为：8mm～10mm或10mm～12mm；所述第四尺寸的范围为：8mm～17mm或17mm～30mm或30mm～50mm或50mm～80mm或80mm～150mm；所述第一尺寸的范围为：8mm～10mm或10mm～13mm或13mm～15mm。

一实施例中，所述机器人还包括顶盖、以及位于所述顶盖和所述底盖之间的侧盖。所述底盖至少在所述机器充电极片朝向所述侧盖的边缘上设有倾斜部，相对于待清洁面，所述倾斜部的角度范围为5°～45°。

一实施例中，所述机器充电极片周围至少3mm的范围内设有防火材料，所述防火材料的防火等级为UL 94V0或以上。

本申请实施例还提供了一种智能充电系统，包括：充电座和机器人。所述充电座包括充电座极片、发射器和第一间隔件；所述发射器包括第一发射器和第二发射器，所述第一发射器和所述第二发射器用于分别发射供所述机器人感应定位的光信号；所述第一间隔件设于所述第一发射器和所述第二发射器之间，并用于阻挡部分所述光信号。所述机器人包括接收器和机器充电极片，所述接收器用于接收所述第一发射器和所述第二发射器发射的光信号，而供所述机器人确定与所述充电座的相对位置。所述第一间隔件的横向长度为第一尺寸；所述充电座极片的横向长度为第三尺寸，所述机器充电极片的横向长度为第四尺寸；所述第三尺寸和所述第四尺寸之和大于或等于所述第一尺寸。

一实施例中，所述第三尺寸大于或等于所述第一尺寸。

一实施例中，所述第四尺寸大于或等于所述第一尺寸。

一实施例中，所述第一尺寸的范围为：8mm～10mm或10mm～13mm或13mm～15mm；所述第三尺寸的范围为：2.5mm～13mm或13mm～30mm或30mm～34mm或34mm～40mm或 40mm～50mm；所述第四尺寸的范围为：8mm～17mm或17mm～30mm或30mm～50mm或 50mm～80mm或80mm～150mm。

一实施例中，所述机器人还包括第二间隔件；所述第二间隔件设于所述第一接收器和所述第二接收器之间，并用于阻挡部分所述光信号；其中，所述第一间隔件的横向长度为第二尺寸；所述第二尺寸小于或等于第一尺寸。

一实施例中，所述第二尺寸的范围为：8mm～10mm或10mm～12mm。

一实施例中，所述充电座包括侧壁，所述充电座极片贯穿所述侧壁，并且至少一部分所述充电座极片暴露于所述侧壁外；所述机器人包括侧盖，所述机器充电极片贯穿所述侧盖，并且至少一部分所述机器充电极片暴露于所述侧盖外；其中，所述侧盖具有倾斜角，所述机器充电极片的数量包括两片，两片机器充电极片沿着所述侧盖的倾斜方向间隔设置；所述两片机器充电极片远离所述侧盖的一端之间的水平距离大于暴露于所述侧壁外的部分充电座极片与所述侧壁的距离。

本申请实施例还提供了一种智能充电系统，包括：充电座和机器人。其中，所述充电座包括上述各实施例中所述的充电座。

本申请实施例还提供了一种智能充电系统，包括：充电座和机器人。其中，所述机器人包括上述各实施例中所述的机器人。

本申请实施例将充电座极片的尺寸和/或机器充电极片的尺寸设置成大于或等于第一间隔件的尺寸，以此可以保证机器人在与充电座对接时，机器人的机器充电极片与该充电座的充电座极片至少会有一部分相互重叠接触，而实现机器人与充电座的电连接。通过机器充电极片与充电座极片的电连接，对机器人进行充电作业，由此降低机器人和充电座所需要的对接时间，以提高机器人的充电效率，并提高机器人和充电座的智能充电系统的使用体验。

附图说明

图1a是本申请一实施例的智能充电系统示意图。

图1b是本申请又一实施例的智能充电系统示意图。

图1c是本申请一实施例的智能充电系统的对接路径示意图。

图1d是本申请一实施例的智能充电系统在对接过程中的第一间隔件、充电座极片和机器充电极片的位置示意图。

图2是本申请一实施例的充电座立体图。

图3是本申请一实施例的发射器和第一间隔件的示意图。

图4a是本申请一实施例的充电座的正面示意图。

图4b是本申请一实施例的充电座的侧面示意图。

图4c是本申请一实施例的充电座的侧面剖析图。

图5是本申请另一实施例的充电座的立体图。

图6是本申请一实施例的充电座的电路系统图。

图7是本申请一实施例的机器人的正面示意图。

图8是本申请一实施例的接收器和第二间隔件的示意图。

图9a是本申请一实施例的机器人的侧面剖析图。

图9b是本申请一实施例的机器人的侧面示意图。

图10是本申请另一实施例的机器人的立体图。

图11是本申请一实施例的清洁机器人结构框图。

图12是本申请一实施例的机器人的电路系统图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请同时参考图1a至图1d，本申请各实施例提供的充电座100和机器人200的智能充电系统10，该智能充电系统10通过对(充电座100的)第一间隔件130和充电座100的充电座极片110、以及对(机器人200的)机器充电极片210的尺寸的限定，使得充电座极片110 的尺寸d3与机器充电极片210的尺寸d4之和大于第一间隔件130的尺寸d1，由此使充电座 100对机器人200充电。

如图1c和图1d所例示的，在一些机器人200与充电座100对接的过程中，随着机器人 200逐渐接近并与充电座100对接，机器人200调整行驶方向的摆动幅度也逐渐缩小，并且机器人200的摆动幅度在第一方向a上的距离亦逐渐趋向为尺寸d1的大小。在机器人200的小幅度摆动的对接中，机器充电极片210和充电座极片110逐渐靠近，基于d3+d4≥d1的尺寸关系，在机器充电极片210与充电座极片110同时位于第一方向a上时，机器充电极片210与充电座极片110至少有一部分重叠(如图1d所示)，这样机器充电极片210与充电座极片110能够较快的相互接触，以此实现充电座100和机器人200之间的电连接，进而使充电座100对机器人200充电。

在其他的一些机器人200与充电座100的附近对接过程中，机器人200调整行驶方向的摆动幅度较小，基于d3+d4≥d1的尺寸关系，机器人200在小幅度摆动的对接过程中能够很快使机器人200上的极片与充电座100上的极片对接成功并实现充电。

请同时参考图1a至图6，一实施例中提供的充电座100，包括两片或两片以上充电座极片110、至少一个第一处理器142以及两个或两个以上的发射器120。在机器人200由工作模式切换到回充模式时，机器人200开始寻找充电座100，并利用充电座100为机器人200充电。

如图1a至6所例示的，充电座100的充电座极片110的数量示例为两片，其中一片为正极的充电座极片，另一片为负极的充电座极片，应当理解，在其他实施例中，充电座极片110 的数量也可以是其他数量；例如：充电座极片110还可以包括一片接地的充电座极片。

充电座极片110设于充电座100上，并用于与机器人200的机器充电极片210电连接并为机器人200充电。应当理解，例示的两片充电座极片110可以是一片位于充电座100的左侧，另一片位于充电座100的右侧；或者，充电座极片110沿着充电座100的顶部到底部的方向间隔设置。本申请的实施例中以两片充电座极片110上下间隔设置作为例示，但不以此为限制。

一些实施例中，充电座极片110的周围设有防火材料(图未示)，并且防火材料的防火等级可以是UL 94V0或以上。该防火材料至少位于充电座极片110周围3mm的范围内，以此降低充电座极片110由于短路或者其他故障而使得该充电座100燃烧的可能，进而降低事故发生的概率。

请同时参考图1a至图6，输入电源146通过输入电源接口144输入电能，并用于为至少一个第一处理器142和发射器120供电，以及通过充电座极片110将电能传输至机器人200。至少一个第一处理器142与发射器120、输出电源接口144和充电座极片110电连接。

如图2和图3，发射器120间隔设于充电座100上，并位于任一片充电座极片110的一侧或周围。每一发射器120用于发射光信号，以对应形成供机器人200的接收器220感应的感应区。应当理解，发射器120包括第一发射器121和第二发射器122，第一发射器121和第二发射器122用于发射供机器人200感应定位的光信号。其中，第一发射器121发射的光信号形成第一感应区，第二发射器122发射的光信号形成第二感应区；第一感应区和第二感应区用于供机器人200感应而使机器人200确定其与充电座100的相对位置，进而机器人200 根据第一感应区和第二感应区中的发射信号移动调整而实现与充电座100对接。

一实施例中，相邻的发射器120之间设有第一间隔件130，第一间隔件130用于阻挡第一发射器121朝向第二发射器122的方向发出的部分光信号，以及阻挡第二发射器122朝向第一发射器121的方向发出的部分光信号。进而，第一间隔件130限定第一发射器121的第一感应区和第二发射器122的第二感应区的角度和范围。

一实施例中，第一间隔件130包括第一阻挡部135，第一阻挡部135位于发射器120的前方并且相对相邻的发射器120横向设置；第一阻挡部135位于发射器120和相对充电座100 的外部之间。

请参考图2及图3，第一间隔件130在第一方向a上的长度为第一尺寸d1，在本申请所例示出的各实施例中，该第一尺寸d1即为第一间隔件的横向长度。充电座极片110在第一方向a上的长度为第三尺寸d3，在本申请所例示出的各实施例中，该第三尺寸d3即为充电座极片110的横向长度。

应当理解，一些实施例中，充电座极片110的横向长度可指：充电座100在水平放置并正常使用时，该充电座极片110(相对充电座100)从左侧到右侧的长度。第一间隔件130的横向长度可指：充电座100在水平放置并正常使用时，该第一间隔件130(相对充电座100)从左侧到右侧的长度。

在工程设计上，本申请的充电座100为了简化设计，使得第三尺寸d3大于或等于第一尺寸d1(即，d3≥d1)。基于d3≥d1的设计，机器人200也能在小幅度摆动的对接过程中能够很快使机器人200上的极片与充电座100上的极片对接成功并实现充电。在充电座100与机器人200对接后，充电座极片110至少一部分与对应的机器人200的机器充电极片210接触。

应当理解，在机器人200的小幅度摆动的对接中，机器充电极片210和充电座极片110 逐渐靠近，基于d3≥d1的尺寸关系，在机器充电极片210与充电座极片110同时位于第一方向a上时，机器充电极片210与充电座极片110至少有一部分重叠，这样机器充电极片210 与充电座极片110能够较快的相互接触，以此实现充电座100和机器人200之间的电连接，进而使充电座100对机器人200充电。

应当理解，由于第一间隔件130设置在第一发射器121和第二发射器122之间，并且第一间隔件130还包括设置在第一发射器121和第二发射器122之间的第一阻挡部135。第一阻挡部135在第一方向a上的长度可以指代第一间隔件130在第一方向a上的长度；由此，也可以将第一阻挡部135的横向长度(或者第一阻挡部135在第一方向a上的长度)作为第一尺寸d1。

请参考图4a，一实施例中，两片充电座极片110均呈条状，并且包括相对的短边和长边。应当理解，条状可以包括矩形、跑道圆、扇环形或者波浪形等形状。两片充电座极片110沿着其短边的方向间隔设置，每一充电座极片110的长边沿着第一方向a延伸。

一实施例中，两片充电座极片110沿着短边的方向间隔设置，并且两片充电座极片110 可以沿着长边的方向错开一定的距离。即两片充电座极片110中可以是一片设于充电座100 的中间并对应位于第一感应区和第二感应区之间，以方便充电座100和机器人200对接后，充电座100的充电座极片110能够与机器人200的机器充电极片210准确对位。

请同时参考图1b和图5，一实施例中，两片充电座极片110均呈片状；该片状可以包括正方形、长方形、圆形或椭圆形等形状。两片片状的充电座极片110间隔位于充电座100上，以与机器人200的机器充电极片210接触。

一实施例中，发射器120的数量为预定数量的偶数个；偶数个的发射器120间隔设置在充电座100上，并且位于第一感应区和第二感应区之间的第一间隔件130的第一尺寸d1小于或等于充电座极片110的第三尺寸d3；其中，预定数量的偶数个为两个、四个或四个以上的偶数个。

一实施例中，以图3的发射器120例举说明，发射器120的数量例示为四个，并且包括两个第一发射器121和两个第二发射器122。应当理解，在其他实施例中，第一发射器121和第二发射器122的数量可以不同，由此，第一感应区的范围也可以大于第二感应区的范围，以适用相应的使用环境。第一发射器121和第二发射器122发射的光信号可以是编码不同，以供接收器220进行识别。

一实施例中，发射器120的数量为大于或等于三个的奇数个；奇数个的发射器120间隔设置在充电座100上，并且位于第一感应区和第二感应区之间的第一间隔件130的第一尺寸 d1小于或等于充电座极片110的第三尺寸d3。

请同时参考图1a、图2、图4b和图4c，一实施例中，充电座100包括顶壁142和侧壁144。侧壁144设有容纳槽146，容纳槽146用于容纳弹性件148和充电座极片110。发射器 120设于顶壁142或侧壁144上并且朝向相对充电座100的外部。其中，弹性件148设置在容纳槽146的端壁和充电座极片110之间，并且弹性件148将至少一部分充电座极片110抵持于侧壁144外。

一实施例中，容纳槽146的数量为一个或两个，图4c中例示为两个，弹性件148的数量大于或等于两个，例如，弹性件148的数量为四个，每两个弹性件148用于抵持一片充电座极片110。充电座极片110在受外力挤压时(比如机器人200移动而与充电座极片110产生作用力)，该充电座极片110与弹性件148产生相对作用力，并基于弹性件148具备弹性形变的特性，而使得充电座极片110具备一定的可移动距离。

在自然状态(即充电座极片110未被挤压的状态)下，充电座极片110暴露于侧壁144 外的长度大于充电座极片110相对容纳槽146的端壁的可移动距离。进而，充电座极片110 在受挤压而使弹性件148完全压缩或者使充电座极片110抵持容纳槽146的端壁时，充电座极片110仍有部分位于侧壁144外，该位于侧壁144外的部分充电座极片110可以实现与机器人200的机器充电极片210接触。

一具体的实施场景中，请参考图4c，在自然状态下，位于充电座100的侧壁144外的部分充电座极片110与侧壁144之间的距离为a。位于充电座100内的部分充电座极片110与容纳槽146的端壁之间的距离为b，该距离b即为充电座极片110的可移动距离。其中，a和b的关系为：a大于b。以此，即使充电座极片110被压缩至与容纳槽146的端壁接触，仍有部分充电座极片110暴露于侧壁144外，进而该部分暴露于侧壁144外的充电座极片110可以与机器人200的机器充电极片210接触，而实现充电座100和机器人200的电连接。

请同时参考1b和图5，一实施例中，充电座100包括主体部102和承载部104。该主体部102的结构与上述实施例中的充电座的结构类似；即，主体部102包括顶壁142和侧壁144。发射器120、第一处理器142等部件是设置在主体部102上，而充电座极片110是设置在承载部104上。在本实施例中，承载部104位于侧壁144远离顶壁142的一侧，并用于在充电座100与机器人200对接后，承载(或并固定)至少部分机器人200。其中，承载部104大致上呈现为板状结构，并与主体部102的侧壁144固定连接或可拆卸连接。

一实施例中，第一尺寸d1的范围为：8mm～～15mm(比如：9mm，10mm，11mm，12mm，13mm，14mm)。第三尺寸d3的范围为：8mm～50mm，例如可以包括：8mm～13mm(比如： 10mm，11mm，12mm，13mm)或者13mm～20mm(比如：15mm，16mm，17mm，18mm) 或者20mm～30mm(比如：24mm，25mm，26mm，27mm)或者30mm～34mm(比如：31mm， 32mm，33mm)或者34mm～40mm(比如：35mm，36mm，37mm，38mm)或者40mm～50mm (比如：41mm，42mm，43mm，44mm)。应当理解，上述的多个第一尺寸d1和多个第三尺寸d3的范围均包括端点的数值。

请同时参考图1a、图1b、以及图7至图12，一实施例中，本申请提供的机器人200，包括两片或两片以上的机器充电极片210、两个或两个以上的接收器220、至少一个第二处理器 242、清扫单元260、存储单元270、障碍物检测单元280及驱动单元290。

机器人200的形状大致呈圆盘状。机器人200的形状也可以设置成其它形状，例如方形等。机器人200还包括前向部分201和后向部分202。前向部分201是指机器人200朝向前进方向的部分。后向部分202是指与前向部分201相对的部分。

机器充电极片210可以设置在机器人200的机身侧面或者机身底部。如图1a所示的智能充电系统中，机器充电极片210是设置在机器人200的机身侧面；又如图10所示的智能充电系统中，机器充电极片210是设置在机器人200的机身底部。

驱动单元290连接清扫单元260、驱动轮248b和导向轮248a。在第二处理器242的控制下，驱动单元290可以驱动清扫单元260、驱动轮248b和导向轮248a。

请同时参考图1a、图10和图12，一些实施例中，机器人200的轮子248包括一导向轮248a和至少两个驱动轮248b。驱动轮248b一般包括左驱动轮(未标示)和右驱动轮(未标示)，并分别以对称的方式布置在机器人200的底部的相对侧。在执行任务期间执行包括向前运动、向后运动及旋转的运动操作。导向轮248a可设置在机器人200前部或者后部。如图10所示例的，导向轮248a是设置在机器人200的前向部分201。

如图7至图12所例示，机器充电极片210的数量示例为两片，其中一片为正极的充电座极片，另一片为负极的充电座极片，应当理解，在其他实施例中，充电座极片110的数量也可以是其他数量，不加限制；例如：机器充电极片210还可以包括一片接地的机器充电极片。

机器充电极片210设于机器人200上，并用于与充电座100的充电座极片110电连接。

一实施例中，例示的两片机器充电极片210可以是一片位于机器人的左侧，另一片位于机器人的右侧。或者，如图1a、图7和图9b所例示的机器人200，两片机器充电极片210沿着机器人200的顶部到底部的方向间隔设置。对应于图1a的充电座100的结构，本申请的实施例中以两片机器充电极片210上下间隔设置作为例示，但不以此为限制。

一些实施例中，机器充电极片210的周围设有防火材料(图未示)，并且防火材料的防火等级可以是UL 94V0或以上。该防火材料至少位于机器充电极片210周围3mm的范围内，以此降低机器充电极片210由于短路或者其他故障而使得该机器人200燃烧的可能，进而降低事故发生的概率。

一些实施例中，充电座100和机器人200的外壳可以均采用防火等级为UL 94V0或以上的塑胶材料制成，由此提高充电座100和机器人200的防火性能。

请同时参考图1b和图10，一实施例中，例示的两片机器充电极片210可以是间隔设置于机器人200的底部，并且两片机器充电极片210用于与位于承载部104上的充电座极片110 接触，以此机器人200实现充电。

请同时参考图6至图12，在机器人200中，至少一个第二处理器242至少用于控制接收器220、以及检测机器人200与充电座100的连接状态，并根据连接状态而控制机器人200进行相应的操作。接收器220包括第一接收器221和第二接收器222。

在机器人200与充电座100对接后，机器充电极片210通过充电电路244而将输入电源 146的电能存储在充电电池246中。充电电池246的数量可以是一个或多个，充电电池246用于满足机器人200的正常运作。机器人200还可以包括电池参数检测组件，电池参数检测组件用于检测电池参数，例如，电压、电流、电池温度等。

一实施例中，当机器人200的机器充电极片210连接在充电座100的充电座极片110上时，至少一个第二处理器242确定机器人200与充电座100对接成功，并控制机器人200停止运动；当机器人200的机器充电极片210没有连接在充电座100的充电座极片110上时，至少一个第二处理器242确定机器人200与充电座100未完成对接，并控制机器人200运动以再一次进行对接，直至机器人200与充电座100对接成功。

请同时参考图1a、图1b、图7和图8，第一接收器221和第二接收器222可以位于机器人200的侧面上，或者可以位于任一片机器充电极片210的一侧或周围。第一接收器221和第二接收器222用于分别接收充电座100的光信号，并通过至少一个第二处理器242对第一接收器221和第二接收器222接收到的信息进行处理；进而机器人200可以识别当前其与充电座100的相对位置，机器人200相应移动调整并直至与充电座100成功对接。应当理解，第一接收器221和第二接收器222可以位于机器充电极片210的一侧或者位于机器充电极片 210的周围。图8示例性地示出了一个第一接收器221和一个第二接收器222，但不应以此限制第一接收器221和第二接收器222的数量。

应当理解，发射器120和接收器220均可以分别设置在充电座100和机器人200的内部，而不直接体现在充电座100和机器人200的表面，为方便理解，图2和图3、以及图7和图8等附图仅为示意性示出。

一实施例中，如图5所示的充电座及图10所示的机器，机器充电极片210在第二方向b 上的长度为第四尺寸d4，在本申请所例示出的各实施例中，该第四尺寸d4即为机器充电极片210的横向长度。应当理解，一些实施例中，机器充电极片210的横向长度可指：机器人 200在水平放置并正常使用时，该机器充电极片210(相对机器人200)从左侧到右侧的长度；或者，该机器充电极片210相对两个驱动轮248b的连线方向上的长度。

在工程设计上，本申请的机器人200为了简化设计，使得第四尺寸d4大于或等于第一尺寸d1(即，d4≥d1)。基于d4≥d1的设计，机器人200在小幅度摆动的对接过程中也能够很快使机器人200上的极片与充电座100上的极片对接成功并实现充电。

在机器人200的小幅度摆动的对接中，机器充电极片210和充电座极片110逐渐靠近，基于d4≥d1的尺寸关系，在机器充电极片210与充电座极片110同时位于第一方向a或第二方向b上时，机器充电极片210与充电座极片110至少有一部分重叠，这样机器充电极片210 与充电座极片110能够较快的相互接触，以此实现充电座100和机器人200之间的电连接，进而使充电座100对机器人200充电。

以充电座100不移动为例进行说明，常态下，相对于外部环境，充电座100的第一方向 a的方向相对固定；而机器人200由于其移动打扫的工作特性，相对于外部环境，机器人200 的第二方向b会存在经常变化的可能。但是，应当理解，以机器人200本身作为参照物，第二方向b也是相对固定的。进而在充电座100与机器人200对接后，机器充电极片210至少一部分与对应的充电座100的充电座极片110接触，此时第一方向a和第二方向b相平行(或可理解为重合)。

请参考图7，一实施例中，机器充电极片210呈条状，并且包括相对的短边和长边。条状也可以包括矩形、跑道圆、扇环形或者波浪形等形状。两片机器充电极片210沿着其短边的方向间隔设置；其中，每一机器充电极片210的长边沿着第二方向b延伸。应当理解，图7中所示出的机器人200是与图2的充电座100相匹配的，即如图1a所示出的智能充电系统。

两片机器充电极片210沿着短边的方向间隔设置，并且两片机器充电极片210可以沿着第二方向b错开一定的距离。即两片机器充电极片210中可以是一片位于机器人200的中间区域，以实现准确对位。

请同时参考图5和图10，一实施例中，两片机器充电极片210呈片状；该片状可以包括正方形、长方形、圆形或椭圆形等形状。两片片状的机器充电极片210间隔设于机器人200的底部，以与位于充电座100的承载部104的充电座极片110接触。应当理解，图10中所示出的机器人200是与图5的充电座100相匹配的。即如图1b所示出的智能充电系统。

一实施例中，充电座极片110和机器充电极片210的形状可以相同或者可以不相同，并且充电座极片110和机器充电极片210的类型(比如：材料)和规格(比如：尺寸)可以相同或者可以不相同。

请参考图8，一实施例中，接收器220包括第一接收器221和第二接收器222。在第一接收器221和第二接收器222之间设有第二间隔件230，第二间隔件230用于阻挡第一接收器221接收由第二接收器222的方向发出的部分光信号，以及阻挡第二接收器222接收由第一接收器221的方向发出的部分光信号。

一实施例中，第二间隔件230上设有第二阻挡部235，第二阻挡部235位于接收器220 的前方并且相对相邻的接收器220横向设置；其中，第二阻挡部235位于接收器220和相对机器人200的外部之间。

一实施例中，第二间隔件230在第二方向b上的长度为第二尺寸d2，在本申请所例示出的各实施例中，该第二尺寸d2即为第二间隔件230的横向长度，第二尺寸d2小于或等于第一尺寸d1(即，d2≤d1)，通过d2≤d1限定第二间隔件230的长度，在这种第二间隔件230的设置下，能够较好的限定接收器220的信号接收视场，在限定后的信号接收视场中，通过接收器220接收的信号，机器人200能更准确与充电座100对接准确，从而提高对接效率。第二阻挡部235在第二方向b上的长度可以指代第二间隔件230在第二方向b上的长度；因此，也可以将第二阻挡部235在第二方向b上的长度作为第二尺寸d2。

应当理解，一些实施例中，第二间隔件230的横向长度可指：机器人200在水平放置并正常使用时，该第二间隔件230或第二阻挡部235(相对机器人200)从左侧到右侧的长度；或者，第二间隔件230或第二阻挡部235相对两个驱动轮248b的连线方向上的长度。

一实施例中，第二尺寸d2的范围为：8mm～12mm(比如：9mm，10mm，11mm)。第四尺寸d4的范围为：8mm～17mm(比如：9mm，10mm，11mm，12mm，13mm)或者17mm～30mm (比如：18mm，19mm，20mm，22mm，24mm)或者30mm～50mm(比如：32mm，34mm， 36mm，38mm，40mm)或者50mm～80mm(比如：55mm，60mm，65mm，70mm，75mm) 或者80mm～150mm(比如：85mm，90mm，100mm，120mm，140mm)。应当理解，上述的多个第二尺寸d2和多个第四尺寸d4的范围均包括端点的数值。

请同时参考图9a和图10，一实施例中，机器人200设有外壳202，外壳202包括顶盖204、底盖208、以及位于顶盖204和底盖208之间的侧盖206。其中，顶盖204和侧盖206 可为一体式的顶壳结构，以此提高机器人100的抗形变能力和抗摔能力。

应当理解，在一般情况下，底盖208整体上大致与待清洁面相平行。当机器充电极片210 位于机器人200的底盖208时，第二方向b可以指两个驱动轮248b之间的方向(即如图10 所示)。

例示的两片机器充电极片210嵌设于侧盖206上。两片机器充电极片210贯穿侧盖206，并且至少一部分机器充电极片210暴露于侧盖206外(或者，至少一部分机器充电极片210 位于顶壳结构的侧面外)。接收器220设于顶盖204或侧盖206上，并且朝向相对机器人200 的外部。

请同时参考图9a和图9b，一些实施例中，机器人200的底盖208至少在朝向两片机器充电极片210的边缘上设有倾斜部250。倾斜部250用于在机器人200遇到凸台的时候，通过该倾斜部250的倾斜结构，方便机器人200将越过该凸台的部分机身抬高而使机器人200整体越过该凸台，并继续执行相关任务。

请再同时参考图9a和图10，一些实施例中，机器人200的底盖208至少在对应两片机器充电极片210的边缘上设有倾斜部250。倾斜部250用于在机器人200遇到凸台的时候，通过该倾斜部250的倾斜结构，方便机器人200将越过该凸台的部分机身抬高而使机器人200 整体越过该凸台，并继续执行相关任务。

相对于工作平面或待清洁面(一些实施例中亦可指水平面)，各实施例中的倾斜部250的倾斜角度α的夹角范围为[5°，45°]。该倾斜部250的倾斜角度α可以是20°或30°或40°。

一些实施例中，倾斜部250可以呈平面形状或者曲面形状，该曲面形状可例如弧面状等等。当倾斜部250呈曲面形状时，倾斜部250的倾斜角度α是指该曲面的切线与待清洁面(或底盖)之间的角度。在机器人200与充电座100对接实现接触的过程中，该倾斜部250还可以用于为机器人200提供朝向机器人200顶盖204的方向的作用力。该作用力使得机器人200可以顺利地爬上充电座100的承载部104。由此，方便机器人200实现与充电座100的对接；并可以避免由于充电座100的底壁过高而导致机器人200抵持并推着充电座100运动的情形发生，进而避免机器人200与充电座100对接不成功。

请再同时参考图1a至图12，基于以上的充电座100和机器人200，在本申请的智能充电系统10中，第三尺寸d3和第四尺寸d4之和大于或等于第一尺寸d1(即，d3+d4≥d1)。由于机器人200在与充电座100对接的过程中，机器人200每次的摆动幅度，该机器人200在第一方向a上的移动距离接近或是等于第一尺寸d1的大小。因此，在机器人200的小幅度摆动的对接中，机器充电极片210和充电座极片110逐渐靠近，基于d3+d4≥d1的关系，在充电座极片110和机器充电极片210同时位于第一方向a上时，充电座极片110和机器充电极片210能够至少会有一部分重叠而相互接触，从而实现快速对接，对机器人200进行充电作业。

一些实施例中，当充电座100和机器人200放置于地面(或待清洁面)上，充电座极片 110和机器充电极片210相对于地面是处于相同的高度或基本相同的高度、又或者充电座极片110和机器充电极片210至少对应部分处于相同的高度。由此，在机器人200与充电座100 对接后，机器充电极片210至少有一部分能够与充电座极片110接触，而实现电联接。

在对接过程中，当机器人200的第一接收器221接收到第一发射器121发出的光信号时，即机器人200至少一部分是位于第一感应区(例如为左感应区)的范围内。

请同时参考图1a至图1d，一实施例中，若是机器人200的第二接收器222也接收到第一发射器121发出的光信号，则该机器人200整体是偏向第一感应区的范围内(即，机器人200相对于充电座，整体上是偏向左边的区域)。为靠近充电座100以实现对接，机器人200朝向第二感应区(例如为右感应区)的方向移动；而当机器人200移动至第二接收器222接收到第二发射器122发出的光信号时，一种可能的情况是，第一接收器221同时接收到第一发射器121和第二发射器122发出的光信号；即，第一接收器221(或者机器人200)是位于第一感应区和第二感应区之间(一些实施例中，第一感应区和第二感应区之间的区域又称为中间信号区域)；另一种可能的情况是，第一接收器221接收到第二发射器122发出的光信号。基于此两种情况，机器人200整体是偏向第二感应区的范围内，控制机器人200朝向第一感应区的方向移动调整，并至第一接收器221接收到第一发射器121发出的光信号，并由此缩短与充电座100的距离。

一些实施例中，在机器人200移动调整的过程中，机器人200可能会重复多次以上所示出的调整动作；但同时机器人200也在逐渐前进并缩短与充电座100的距离。同样的，机器人移动的幅度也相应在逐渐缩小，机器人200在第一方向a上的移动距离也逐渐接近第一尺寸d1的大小。

请同时参考图1a、图2和图7，或者请同时参考图1b、图5和图10，一实施例中，随着机器人200靠近充电座100，第一感应区和第二感应区之间的区域(或中间信号区域)越来越窄。进而机器人200在靠近充电座100的过程中，机器人200的摆动幅度也会越来越小，并且该摆动幅度在第一方向a上的大小趋向于第一尺寸d1的大小。

为辅助理解，以将乒乓球(类比于机器人200)落入漏斗(漏斗的底部类比于充电座100，漏斗的侧壁类比于第一感应区和第二感应区的范围)为例，下落的乒乓球会在漏斗的侧壁反弹移动并且逐渐下降，并且乒乓球在水平方向上的反弹移动的距离也逐渐缩小并趋向于漏斗底部的尺寸大小(即类比于充电座100的第一尺寸d1)，最后乒乓球落入漏斗的底部(即类比于机器人200与充电座100实现对接)。

请同时参考图1a、图2和图7，或者请同时参考图1b、图5和图10，一实施例中，第一感应区和第二感应区之间的区域(或中间信号区域)是平行的，即，该中间信号区域的宽度基本上与第一尺寸d1的大小相同。由此，机器人200在与充电座100对接的过程中，机器人200的摆动幅度较小或基本不变，并且该摆动幅度在第一方向a上的大小基本上与第一尺寸d1的大小相同。

请同时参考图1a、图2和图7，或者请同时参考图1b、图5和图10，一实施例中，若是第二接收器222接收到的是第二发射器122发出的光信号，则该机器人200整体是位于充电座200的正前方，此种情况也是相对理想的情况，此时，第一方向a和第二方向b也处于平行或重合的状态。由此，控制机器人朝着该方向(即：第一接收器221接收到第一发射器121 发出的光信号、并且第二接收器222接收到第二发射器122发出的光信号的方向)调整移动而实现与充电座100对接。

请同时参考图9a和图9b，一些实施例中，机器人200的侧盖206具有倾斜角β，例示的两片机器充电极片210沿着侧盖206的倾斜方向间隔设置；并且两片机器充电极片210远离侧盖206的一端之间的水平距离为c。a和c的关系为：a大于c，由此，在机器人200与充电座100对接后，即使机器人200的侧盖206存在倾斜角，也能够保证充电座极片110与机器充电极片210之间的接触，以此防止机器充电极片210接触不到充电座极片110的情况发生。

应当理解，该倾斜角β可以是在设计和生产制造的过程中，在侧盖206上特意形成的一个角度；或者是由于生产制造的过程中，由于制程误差所导致的一个角度，不做限制。该倾斜角β的范围可以是0°～45°。比如：当倾斜角β为0°时，即侧盖206是基本与底盖208垂直， c的大小等于0，两片机器充电极片210则沿着顶盖204到底盖208的方向间隔设置。

请同时参考图10和图11，清扫单元260包括：主刷261及一个或者多个边刷262。主刷 261安装在机器人200的底部。可选地，主刷261是以滚轮型相对于接触面转动的鼓形转刷。边刷262安装在机器人200的底面的前端的左右边缘部分。即，边刷262被大致安装在两个驱动轮248b的前方。边刷262用于清扫主刷261不能清扫的清扫区域。边刷262不仅可以原地旋转，而且可以被安装为向机器人200的外部突出，以使得可以扩大机器人200清扫的区域。

存储单元270用于存储指令和数据，该数据包括但不限于：地图数据、控制自主移动设备操作时产生的临时数据，如机器人200的位置数据、速度数据等等。第二处理器242可以读取存储单元270中存储的指令执行相应的功能。

障碍物检测单元280用于对机器人200的周侧环境进行检测，从而发现障碍物、墙面、台阶和用于对机器人200进行充电的充电座100等环境物体。障碍物检测单元280包括位置确定装置282，位置确定装置282可以是激光雷达。障碍物检测单元280还用于向第二处理器242提供机器人200的各种位置信息和运动状态信息。障碍物检测单元280可包括悬崖传感器、超声传感器、红外传感器、磁力计、三轴加速度计、陀螺仪、里程计、LDS、超声波传感器、摄像头、霍尔传感器等。本实施例对障碍物检测单元280的个数及所在位置不作限定。

一些实施例中，机器人200还可以包括图像采集单元、输入输出单元、位置测量单元、无线通信单元、显示单元等。机器人200中的各单元或组件之间的连接关系不限于图1至图 10所示的连接关系。例如，第二处理器242与其他单元或组件之间可以通过总线连接。

一些实施例中，机器人200还可以包括其他单元或组件，或者仅包括上述部分单元或组件，亦或是缺少上述部分单元或者组件。例如，在其他实施例中，机器人200也可以不包括图像采集单元；或者，机器人200不包括清扫单元260，使得机器人200仅进行湿拖。本实施例对此不作限定，仅以上述机器人200为例进行说明。

以上所述是本申请具体的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (18)

1.一种充电座，其特征在于，包括：充电座极片、发射器和第一间隔件；

所述充电座极片嵌设于所述充电座的侧壁上；所述发射器包括第一发射器和第二发射器，所述第一发射器和所述第二发射器用于分别发射供机器人感应定位的光信号；所述第一间隔件设于所述第一发射器和所述第二发射器之间，并用于阻挡部分所述光信号；

其中，所述第一间隔件的横向长度为第一尺寸；所述充电座极片的横向长度为第三尺寸；所述第三尺寸大于或等于所述第一尺寸。

2.如权利要求1所述的充电座，其特征在于，所述充电座还设有用于容纳弹性件和所述充电座极片的容纳槽；所述弹性件位于所述容纳槽的端壁和所述充电座极片之间，并用于将至少一部分所述充电座极片抵持于所述侧壁外；

在自然状态下，所述充电座极片暴露于所述侧壁外的长度大于所述充电座极片相对所述容纳槽的端壁的可移动距离。

3.如权利要求1所述的充电座，其特征在于，所述第一尺寸的范围为：8mm～10mm或10mm～13mm或13mm～15mm；

所述第三尺寸的范围为：8mm～13mm或13mm～30mm或30mm～34mm或34mm～40mm或40mm～50mm。

4.如权利要求1至3中任一项所述的充电座，其特征在于，所述充电座极片周围至少3mm的范围内设有防火材料，所述防火材料的防火等级为UL 94V0或以上。

5.一种机器人，其特征在于，包括：机器充电极片和接收器；

所述机器充电极片嵌设于所述机器人的底盖上；所述接收器用于接收充电座的第一发射器和第二发射器发射的光信号，而供所述机器人确定与所述充电座的相对位置；所述充电座包括：第一间隔件，所述第一间隔件设于所述第一发射器和所述第二发射器之间，并用于阻挡部分所述光信号；

所述第一间隔件的横向长度为第一尺寸，所述机器充电极片的横向长度为第四尺寸；所述第四尺寸大于或等于所述第一尺寸。

6.如权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述接收器包括第一接收器和第二接收器，所述机器人还包括第二间隔件；所述第二间隔件设于所述第一接收器和所述第二接收器之间，并用于阻挡部分所述光信号；其中，所述第二间隔件的横向长度为第二尺寸；所述第二尺寸小于或等于所述第一尺寸。

7.如权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述第二尺寸的范围为：8mm～10mm或10mm～12mm；所述第四尺寸的范围为：8mm～17mm或17mm～30mm或30mm～50mm或50mm～80mm或80mm～150mm；所述第一尺寸的范围为：8mm～10mm或10mm～13mm或13mm～15mm。

8.如权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括顶盖、以及位于所述顶盖和所述底盖之间的侧盖；

所述底盖至少在所述机器充电极片朝向所述侧盖的边缘上设有倾斜部，相对于待清洁面，所述倾斜部的角度范围为5°～45°。

9.如权利要求5至8中任一项所述的机器人，其特征在于，所述机器充电极片周围至少3mm的范围内设有防火材料，所述防火材料的防火等级为UL 94V0或以上。

10.一种智能充电系统，其特征在于，包括：充电座和机器人；

所述充电座包括充电座极片、发射器和第一间隔件；所述发射器包括第一发射器和第二发射器，所述第一发射器和所述第二发射器用于分别发射供所述机器人感应定位的光信号；所述第一间隔件设于所述第一发射器和所述第二发射器之间，并用于阻挡部分所述光信号；

所述机器人包括接收器和机器充电极片，所述接收器用于接收所述第一发射器和所述第二发射器发射的光信号，而供所述机器人确定与所述充电座的相对位置；

所述第一间隔件的横向长度为第一尺寸；所述充电座极片的横向长度为第三尺寸，所述机器充电极片的横向长度为第四尺寸；所述第三尺寸和所述第四尺寸之和大于或等于所述第一尺寸。

11.如权利要求10所述的智能充电系统，其特征在于，所述第三尺寸大于或等于所述第一尺寸。

12.如权利要求10所述的智能充电系统，其特征在于，所述第四尺寸大于或等于所述第一尺寸。

13.如权利要求10所述的智能充电系统，其特征在于，所述第一尺寸的范围为：8mm～10mm或10mm～13mm或13mm～15mm；

所述第三尺寸的范围为：2.5mm～13mm或13mm～30mm或30mm～34mm或34mm～40mm或40mm～50mm；

所述第四尺寸的范围为：8mm～17mm或17mm～30mm或30mm～50mm或50mm～80mm或80mm～150mm。

14.如权利要求10至13中任一项所述的智能充电系统，其特征在于，所述接收器包括第一接收器和第二接收器，所述机器人还包括第二间隔件；所述第二间隔件设于所述第一接收器和所述第二接收器之间，并用于阻挡部分所述光信号；其中，所述第一间隔件的横向长度为第二尺寸；所述第二尺寸小于或等于第一尺寸。

15.如权利要求14所述的智能充电系统，其特征在于，所述第二尺寸的范围为：8mm～10mm或10mm～12mm。

16.如权利要求10所述的智能充电系统，其特征在于，所述充电座包括侧壁，所述充电座极片贯穿所述侧壁，并且至少一部分所述充电座极片暴露于所述侧壁外；所述机器人包括侧盖，所述机器充电极片贯穿所述侧盖，并且至少一部分所述机器充电极片暴露于所述侧盖外；

其中，所述侧盖具有倾斜角，所述机器充电极片的数量包括两片，两片机器充电极片沿着所述侧盖的倾斜方向间隔设置；所述两片机器充电极片远离所述侧盖的一端之间的水平距离大于暴露于所述侧壁外的部分充电座极片与所述侧壁的距离。

17.一种智能充电系统，其特征在于，包括：充电座和机器人，其中所述充电座包括如权利要求1至4中任一项所述的充电座。

18.一种智能充电系统，其特征在于，包括：充电座和机器人，其中所述机器人包括如权利要求5至9中任一项所述的机器人。

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