TWI819556B - 自動充電控制裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

一種自動充電控制裝置，應用於機器人，該裝置包括：電池、充電機構、繼電器、第一控制器及第二控制器；繼電器與充電機構及第一控制器電連接，電池與充電機構電連接，第二控制器與第一控制器通信連接，充電機構用於電連接外部充電裝置；第二控制器用於接收機器人控制指令，及基於機器人控制指令輸出繼電器控制指令至第一控制器；第一控制器用於基於繼電器控制指令控制繼電器導通或者斷開，以控制充電機構對電池進行充電或者停止充電。本申請還提出一種自動充電控制方法。

Description

自動充電控制裝置及方法
本申請涉及機器人技術領域，尤其涉及一種應用於機器人的自動充電控制裝置及方法。
自動充電是一種廣泛用於無人搬運車（AGV）、自主移動機器人（AMR）等機器人的新興技術，可使機器人在電池快沒電時，自動返回充電站充電，在電池滿電時，自動離開充電站返回原本工作區。
但是，在機器人充電過程中如果遇到指示需要臨時返回原本工作區，則需要系統藉由CANBUS（CAN匯流排）下指令要求電池停止充電，這項行為不僅會增加軟體發展複雜度，也會增加安規評估的複雜度。
有鑑於此，本申請提出了一種自動充電控制裝置及方法，通過繼電器與控制器的搭配，實現控制充電機構對電池進行充電或停止充電，結構簡單，易於實現，可以提高機器人充電安全性。
第一方面，本申請實施例提供一種自動充電控制裝置，應用於機器人，所述自動充電控制裝置包括：電池、充電機構、繼電器、第一控制器及第二控制器；所述繼電器與所述充電機構及所述第一控制器電連接，所述電池與所述充電機構電連接，所述第二控制器與所述第一控制器通信連接，所述充電機構用於電連接外部充電裝置；所述第二控制器用於接收機器人控制指令，及基於所述機器人控制指令輸出繼電器控制指令至所述第一控制器；所述第一控制器用於基於所述繼電器控制指令控制所述繼電器導通或者斷開，以控制所述充電機構對所述電池進行充電或者停止充電。
於一實施例中，所述機器人控制指令包括機器人充電指令、機器人斷電指令中的至少一者；當所述第二控制器接收到所述機器人充電指令，所述第一控制器控制所述繼電器導通，以使得所述外部充電裝置通過所述充電機構對所述電池進行充電；當所述第二控制器接收到所述機器人斷電指令，所述第一控制器控制所述繼電器斷開，以使得所述充電機構停止對所述電池進行充電。
於一實施例中，所述第一控制器包括輸出端，所述繼電器包括控制端，所述輸出端與所述控制端電連接；當所述第二控制器接收到所述機器人充電指令時，所述第一控制器的輸出端為高電平，所述繼電器導通，以使得所述外部充電裝置通過所述充電機構對所述電池進行充電；當所述第二控制器接收到所述機器人斷電指令時，所述輸出端為低電平，所述繼電器斷開，以使得所述充電機構停止對所述電池進行充電。
於一實施例中，所述自動充電控制裝置，還包括通信模組；所述通信模組用於接收所述機器人控制指令，及將所述機器人控制指令傳送給所述第二控制器。
於一實施例中，所述第一控制器為可程式設計邏輯控制器，所述第二控制器為工業控制電腦。
於一實施例中，所述第一控制器與所述第二控制器通過網路線連接。
於一實施例中，所述繼電器為固態繼電器。
第二方面，本申請實施例還提供一種自動充電控制方法，應用於機器人，所述機器人包括電池、充電機構、繼電器，所述自動充電控制方法包括：接收機器人控制指令；基於所述機器人控制指令輸出繼電器控制指令；基於所述繼電器控制指令控制所述繼電器導通或者斷開，以控制所述充電機構對所述電池進行充電或者停止充電。
於一實施例中，所述基於所述機器人控制指令輸出繼電器控制指令，包括：當所述機器人控制指令為機器人充電指令，基於所述機器人充電指令輸出繼電器導通指令；當所述機器人控制指令為機器人斷電指令，基於所述機器人斷電指令輸出繼電器斷開指令。
於一實施例中，所述繼電器導通指令為高電平信號，所述繼電器斷開指令為低電平信號。
本申請實施方式提供的自動充電控制裝置及方法，通過繼電器與控制器的搭配，實現控制充電機構對電池進行充電或停止充電，結構簡單，易於實現，可以提高機器人充電安全性。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語“第一”、“第二”僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者多個所述特徵。在本發明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接或可以相互通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，並且目的不在於限制本發明。此外，本發明可以在不同例子中重複參考數位和/或參考字母，這種重複是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施方式和/或設置之間的關係。此外，本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的應用和/或其他材料的使用。
下面參照附圖，對本申請的具體實施方式作進一步的詳細描述。
請參閱圖1，為本申請實施例的自動充電控制裝置10的結構示意圖。
本申請實施例提供一種自動充電控制裝置10，應用於機器人，機器人可以是無人搬運車（AGV）、自主移動機器人（AMR）等相關類型的機器人。
具體地，自動充電控制裝置10可以包括：電池11、充電機構12、繼電器13、第一控制器14及第二控制器15。繼電器13與充電機構12及第一控制器14電連接，電池11與充電機構12電連接，第二控制器15與第一控制器14通信連接，充電機構12用於電連接外部充電裝置。第二控制器15用於接收機器人控制指令，及基於機器人控制指令輸出繼電器控制指令至第一控制器14。第一控制器14用於基於繼電器控制指令控制繼電器13導通或者斷開，以控制充電機構12對電池11進行充電或者停止充電。
在本實施例中，機器人控制指令由外部終端設備發出，外部終端設備與機器人通信連接，使用者可根據機器人的實際工作需求向第二控制器15發出相應的機器人控制指令，從而控制機器人的相關操作。
於一實施例中，機器人控制指令可以包括機器人充電指令、機器人斷電指令中的至少一者。
於一實施例中，當機器人在電池11快沒電時可控制機器人自動電連接外部充電裝置，外部終端設備可以向第二控制器15發出機器人充電指令。當第二控制器15接收到機器人充電指令，第一控制器14控制繼電器13導通，以使得外部充電裝置通過充電機構12對電池11進行充電。
於一實施例中，當機器人在充電過程中需要臨時回到原本工作區，外部終端設備可以向第二控制器15發出機器人斷電指令。當第二控制器15接收到機器人斷電指令，第一控制器14控制繼電器13斷開，以使得充電機構12停止對電池11進行充電。
於一實施例中，第一控制器14包括輸出端，繼電器13包括控制端，輸出端與控制端電連接。
於一實施例中，當第二控制器15接收到機器人充電指令時，第一控制器14的輸出端為高電平，繼電器13導通，以使得外部充電裝置通過充電機構12對電池11進行充電。
於一實施例中，當第二控制器15接收到機器人斷電指令時，輸出端為低電平，繼電器13斷開，以使得充電機構12停止對電池11進行充電。
在本實施例中，充電機構12可以由四塊充電銅塊組成，分別代表充電正極，CANH（高電平），CANL（低電平），充電負極。對應地，外部充電裝置可以由四塊充電銅塊組成，分別代表充電正極，CANH（高電平），CANL（低電平），充電負極。充電機構12上的充電銅塊與外部充電裝置上的充電銅塊相適配。
於一實施例中，自動充電控制裝置10，還包括通信模組16，通信模組16用於接收機器人控制指令，及將機器人控制指令傳送給第二控制器15。例如，通信模組16可以是基於WiFi、Zigbee、RFID或Wire1essUSB其中任何一種無線通訊協定的無線通訊模組。
於一實施例中，第一控制器14可以為可程式設計邏輯控制器，第二控制器15可以為工業控制電腦。在本實施例中，第一控制器14為SICK®品牌的可程式設計邏輯控制器，使用Q3為輸出端子，以24VDC電壓對繼電器13進行控制。第一控制器14和第二控制器15也可以根據實際需求選擇其他類型的控制器或者控制設備，本申請對此不作限定。
於一實施例中，第一控制器14與第二控制器15可以通過網路線連接。在本實施例中，第一控制器14與第二控制器15可以通過網路線做指令上的通信。
於一實施例中，繼電器13可以為固態繼電器。在本實施例中，繼電器13可以選擇耐流30A的固態繼電器。在其他實施例中，在不同的充電條件下，可以選擇不同類型的繼電器13。
本申請實施方式提供的自動充電控制裝置10，通過繼電器13與控制器的搭配，實現控制充電機構12對電池11進行充電或停止充電，結構簡單，易於實現，可以提高機器人充電安全性。
請參閱圖2，為本申請一實施例的自動充電控制方法的步驟流程示意圖。
於一實施例中，自動充電控制方法，應用於機器人，機器人包括電池11、充電機構12、繼電器13。具體地，自動充電控制方法可以包括：
S100，接收機器人控制指令。
S200，基於機器人控制指令輸出繼電器控制指令。
S300，基於繼電器控制指令控制繼電器導通或者斷開，以控制充電機構對電池進行充電或者停止充電。
於一實施例中，當機器人控制指令為機器人充電指令，基於機器人充電指令輸出繼電器13導通指令。
於一實施例中，當機器人控制指令為機器人斷電指令，基於機器人斷電指令輸出繼電器斷開指令。
於一實施例中，繼電器導通指令為高電平信號，繼電器斷開指令為低電平信號。
本申請實施方式提供的自動充電控制裝置10及方法，通過繼電器13與控制器的搭配，實現對充電機構12對電池11進行充電或停止充電的控制，結構簡單，易於實現，可以提高機器人充電安全性。
對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化涵括在本發明內。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
10：自動充電控制裝置 11：電池 12：充電機構 13：繼電器 14：第一控制器 15：第二控制器 16：通信模組 S100、S200、S300：步驟
圖1為本申請一實施例的自動充電控制裝置的結構示意圖。
圖2為本申請一實施例的自動充電控制方法的步驟流程示意圖。
10：自動充電控制裝置 11：電池 12：充電機構 13：繼電器 14：第一控制器 15：第二控制器

Claims (10)

  1. 一種自動充電控制裝置，應用於機器人，所述自動充電控制裝置包括電池、充電機構、繼電器、第一控制器及第二控制器； 所述繼電器與所述充電機構及所述第一控制器電連接，所述電池與所述充電機構電連接，所述第二控制器與所述第一控制器通信連接，所述充電機構用於電連接外部充電裝置； 所述第二控制器用於接收機器人控制指令，及基於所述機器人控制指令輸出繼電器控制指令至所述第一控制器； 所述第一控制器用於基於所述繼電器控制指令控制所述繼電器導通或者斷開，以控制所述充電機構對所述電池進行充電或者停止充電。
  2. 如請求項1所述的自動充電控制裝置，其中，所述機器人控制指令包括機器人充電指令、機器人斷電指令中的至少一者； 當所述第二控制器接收到所述機器人充電指令，所述第一控制器控制所述繼電器導通，以使得所述外部充電裝置通過所述充電機構對所述電池進行充電； 當所述第二控制器接收到所述機器人斷電指令，所述第一控制器控制所述繼電器斷開，以使得所述充電機構停止對所述電池進行充電。
  3. 如請求項2所述的自動充電控制裝置，其中，所述第一控制器包括輸出端，所述繼電器包括控制端，所述輸出端與所述控制端電連接； 當所述第二控制器接收到所述機器人充電指令時，所述第一控制器的輸出端為高電平，所述繼電器導通，以使得所述外部充電裝置通過所述充電機構對所述電池進行充電； 當所述第二控制器接收到所述機器人斷電指令時，所述輸出端為低電平，所述繼電器斷開，以使得所述充電機構停止對所述電池進行充電。
  4. 如請求項1所述的自動充電控制裝置，還包括通信模組，所述通信模組用於接收所述機器人控制指令，及將所述機器人控制指令傳送給所述第二控制器。
  5. 如請求項1所述的自動充電控制裝置，其中，所述第一控制器為可程式設計邏輯控制器，所述第二控制器為工業控制電腦。
  6. 如請求項5所述的自動充電控制裝置，其中，所述第一控制器與所述第二控制器通過網路線連接。
  7. 如請求項1所述的自動充電控制裝置，其中， 所述繼電器為固態繼電器。
  8. 一種自動充電控制方法，應用於機器人，所述機器人包括電池、充電機構、繼電器，所述自動充電控制方法包括： 接收機器人控制指令； 基於所述機器人控制指令輸出繼電器控制指令； 基於所述繼電器控制指令控制所述繼電器導通或者斷開，以控制所述充電機構對所述電池進行充電或者停止充電。
  9. 如請求項8所述的自動充電控制方法，其中，所述基於所述機器人控制指令輸出繼電器控制指令，包括： 當所述機器人控制指令為機器人充電指令，基於所述機器人充電指令輸出繼電器導通指令； 當所述機器人控制指令為機器人斷電指令，基於所述機器人斷電指令輸出繼電器斷開指令。
  10. 如請求項9所述的自動充電控制方法，其中，所述繼電器導通指令為高電平信號，所述繼電器斷開指令為低電平信號。
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