WO2016086806A1 - 机器人充电方法和系统 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to the field of intelligent technologies, and in particular, to a robot charging method and system.
- a robot is a machine that automatically performs work. It can accept human command, run pre-programmed procedures, or act on principles based on artificial intelligence. Its mission is to assist or replace human work.
- the power of a mobile robot is provided by a battery.
- the power of the robot is insufficient, manual charging is required. Therefore, the robot is inconvenient to charge, and may even interrupt the power during the execution of the task, so that the robot's sustainable working ability is relatively low.
- a robot charging method includes:
- the robot transmits a charging request to the charging device by wireless communication
- the robot acquires the position of the charging device after the charging device allows charging;
- the robot determines the route to be traveled according to its position and the position of the charging device
- the robot moves to the position of the charging device and docks with the charging device for the charging device to charge the robot.
- the method before the step of the robot transmitting the charging request to the charging device by wireless communication, the method further includes:
- the robot determines whether the condition for transmitting the charging request is satisfied, and if so, transmits a charging request to the charging device.
- the method further includes the charging device determining its own state, and allowing the robot to charge if the state is idle.
- the step of obtaining the location of the charging device includes:
- the robot acquires the location sent by the charging device by wireless communication;
- the robot accesses the network to obtain the location uploaded by the charging device;
- the step of obtaining the location of the charging device further includes:
- the robot acquires the precise position of the charging device by infrared positioning or ultrasonic positioning or WiFi positioning.
- the step of moving the robot to the position of the charging device and docking with the charging device comprises:
- the robot moves to a position within a preset distance of the charging device, and wirelessly docks with the charging device for wireless charging;
- the robot moves to the position of the charging device and is wired to the charging device for wired charging.
- the method further includes: after the robot completes charging, the charging device limits the robot until the robot acquires the leaving permission of the charging device; the manner in which the robot acquires the leaving permission of the charging device includes: the robot is online The payment form acquires the leaving right; or the third-party terminal associated with the robot acquires the leaving right by means of online payment.
- a robot charging system includes: a robot and a charging device; the robot includes a first control module, a first wireless communication module, a GPS navigation positioning module, a first precise positioning module, a traveling device, a first charging module, and a rechargeable battery;
- the charging device includes a second control module, a second wireless communication module, a second precision positioning module, a second charging module, and an electrical energy storage device;
- the robot sends a charging request to the charging device through the first wireless communication module, and acquires a position of the charging device after the charging device allows charging; the robot passes the GPS navigation positioning module according to its position and charging a position of the device to determine a route to be traveled; the robot and the charging device acquire a precise position of the charging device through the first precision positioning module and the second precision positioning module; the robot moves to the charging device through the traveling device At the position, the first charging module and the second charging module are docked to charge the rechargeable battery by the power storage device.
- the first precise positioning module and the second precise positioning module include red External positioning device, ultrasonic positioning device or WiFi positioning device.
- the first charging module and the second charging module are paired wireless charging devices or wired charging devices.
- the charging device further includes a limiting device that limits the robot after the robot completes charging;
- the charging device further includes a billing module
- the robot further includes a payment module
- the robot acquires the leaving right by using an online payment method.
- the robot sends a charging request to the charging device, and after the charging device allows charging, the position of the charging device is acquired, and then the robot navigates according to the position, moves to the position of the charging device, performs docking, and completes charging.
- the robot Compared with traditional technology, relying on manual charging of the robot can automatically charge the robot and improve the robot's ability to work continuously.
- FIG. 1 is a schematic structural view of a robot charging system in an embodiment
- FIG. 2 is a schematic flow chart of a robot charging method in an embodiment.
- a robotic charging system in one embodiment.
- the system includes a robot 101 and a charging device 102.
- the robot 101 is a mobile robot, which may be a wheeled, crawler-type moving, or a humanoid robot, which can be moved by both feet, or may be an aerial unmanned aerial vehicle.
- the charging device 102 is a smart charging device preset in a specific location, for example, can be set at a bus stop and in a shopping mall. For a scenario where the robot is an aerial drone, the charging device can be selected to be placed on the top of the building, when no The man-machine docked at the top of the building to charge.
- the robot 101 includes a first control module, a first wireless communication module, a GPS navigation and positioning module, a first precise positioning module, a traveling device, a first charging module, and a rechargeable battery.
- the charging device 102 includes a second control module and a second wireless The communication module, the second precise positioning module, the second charging module, and the electrical energy storage device.
- the first control module and the second control module may be processing chips such as an FPGA and a CPLD, and have the capability of calculating and analyzing, and can coordinate the work of other modules.
- the first wireless communication module and the second wireless communication module may be, but are not limited to, wireless communication devices such as Bluetooth, capable of wireless communication, or may also access the Internet to enable the robot and the charging device to transmit information over the network.
- the GPS navigation and positioning module can acquire the location of the robot and generate a travel path from the destination to which the robot is going according to the built-in electronic map.
- the GPS positioning module is used to obtain the position of the charging device, which is informed to the robot by the charging position.
- the first precise positioning module and the second precise positioning module are coordinated infrared positioning devices, ultrasonic positioning devices or WiFi positioning devices for the robot to accurately position the charging device.
- the electric energy storage device stores electric energy in advance, and after the first charging module and the second charging module are docked, the rechargeable battery in the robot is charged.
- the robot 101 transmits a charging request to the charging device through the first wireless communication module, and acquires the position of the charging device after the charging device allows charging.
- the robot uses the GPS navigation positioning module to determine the route to be traveled according to its own position and the position of the charging device.
- the robot and the charging device also obtain the precise position of the charging device through the first precise positioning module and the second precise positioning module.
- the robot moves to the position of the charging device through the traveling device, and is docked by the first charging module and the second charging module to charge the rechargeable battery by the power storage device.
- the first charging module and the second charging module are paired wireless charging devices or wired charging devices.
- the wireless charging device is specifically a resonant coil at one end of the charging device, and an induction coil or the like at one end of the robot.
- the wired charging device can be, but is not limited to, a paired socket and plug, and the like.
- the charging device further includes a limiting device that limits the robot after the robot completes charging.
- the limiting device may be a physical device such as a railing, a baffle, or a door controlled by an electromechanical device. After the charging of the robot is completed, the charging device is requested to obtain the permission to leave, and after the charging device permits, the limiting device is opened to allow the robot to pass and leave.
- the bot can obtain the privilege by paying a charging fee.
- Charge The electrical device includes a billing module, and the robot includes a payment module to obtain the leaving right through online payment.
- the billing module is configured to collect payment fee information of the robot, and the statistical manner may be according to the charging power, the charging time, or the number of times the robot is charged.
- the robot can pay by the payment module without human intervention.
- the payment module of the robot can remind the third-party terminal associated with the robot to recharge, and the third-party terminal can be a robot user. Phone, tablet, etc.
- the payment module can also directly forward the payment fee information to the third-party terminal, and the robot user can complete the online payment through the third-party terminal.
- the electrical energy of the electrical energy storage device in the charging device can be provided in advance by the public electrical grid.
- the charging device can also contain solar panels and batteries as a source of supplemental power.
- the charging device installed in the outdoor public place may also include a waterproof, rainproof and anti-shock industrial design to protect the safety of the charging device and the pedestrian.
- a robot charging method is provided in one embodiment. include:
- step 201 the robot sends a charging request to the charging device by wireless communication.
- the robot first determines whether the condition for transmitting the charging request is satisfied, and if so, sends a charging request to the charging device.
- the conditions described herein include: the robot detects whether the remaining power is lower than a preset value. Or, the robot determines whether the power consumption required to complete the task is greater than the current remaining power. Or, the robot judges whether or not all tasks are completed, is about to enter standby state, and the like.
- step 202 the robot acquires the position of the charging device after the charging device allows charging.
- the charging device determines its own state, and if the state is idle, allows the robot to perform charging. If the charging device has been occupied by the remaining robots, the charging request of the robot to be charged is rejected.
- the robot After the charging device allows the robot to charge, the robot acquires the location sent by the charging device by wireless communication, or the robot accesses the network to obtain the location uploaded by the charging device.
- step 203 the robot determines the route to be traveled according to its own position and the position of the charging device.
- step 204 the robot moves to the position of the charging device and docks with the charging device for the charging device to charge the robot.
- the docking manner in this example includes wireless docking or wired docking.
- the charging device limits the robot to a straight line. Go to the robot to get the permission to leave the charging device.
- the manner in which the robot obtains the right to leave the charging device includes: the robot acquires the leaving right in the form of online payment, or the third-party terminal associated with the robot acquires the leaving right in the form of online payment.
- the robot sends a charging request to the charging device, and after the charging device allows charging, the position of the charging device is acquired, and then the robot navigates according to the position, moves to the position of the charging device, performs docking, and completes charging.
- the robot Compared with traditional technology, relying on manual charging of the robot can automatically charge the robot and improve the robot's ability to work continuously.
Abstract
一种机器人充电方法，包括步骤：机器人（101）通过无线通信方式向充电装置（102）发送充电请求（201）；机器人在充电装置允许进行充电后，获取充电装置的位置（202）；机器人根据自身位置以及充电装置的位置，确定所要行进的路线（203）；机器人移动到充电装置的位置处，并与充电装置进行对接，以供充电装置对机器人进行充电（204）。一种机器人充电系统，应用该技术方案，能够使机器人自动充电，提高机器人可持续工作的能力。
Description
本发明涉及智能技术领域，特别是涉及一种机器人充电方法和系统。
机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则行动。它的任务是协助或取代人类的工作。
随着科技的发展，未来的生活将有越来越多的机器人为人类服务，在机器人工作的过程中，保持充足的动力是必须的前提条件。通常，可移动机器人的动力由电池提供。在机器人电力不足时，需要人工进行充电，因此，机器人充电不便，甚至可能在执行任务过程中断电，而使得机器人可持续工作能力比较低。
发明内容
基于此，有必要提供一种机器人充电方法和系统，应用本发明技术方案，能够使机器人自动充电，提高机器人可持续工作的能力。
一种机器人充电方法，包括：
机器人通过无线通信方式向充电装置发送充电请求；
机器人在充电装置允许进行充电后，获取充电装置的位置；
机器人根据自身位置以及充电装置的位置，确定所要行进的路线；
机器人移动到充电装置的位置处，并与充电装置进行对接，以供充电装置对机器人进行充电。
在一个实施例中，在机器人通过无线通信方式向充电装置发送充电请求的步骤之前，所述方法还包括：
机器人判断是否满足发送充电请求的条件，若是，则向所述充电装置发送充电请求。
在一个实施例中，所述方法还包括：充电装置判断自身状态，若状态为空闲，则允许机器人进行充电。
在一个实施例中，所述获取充电装置的位置的步骤包括：
机器人通过无线通信方式，获取充电装置发送的位置，；或者
机器人访问网络，获取充电装置上传的位置；
所述获取充电装置的位置的步骤，还包括：
机器人通过红外定位或超声波定位或WiFi定位获取充电装置的精确位置。
在一个实施例中，所述机器人移动到充电装置的位置处，并与充电装置进行对接的步骤，包括：
机器人移动到充电装置预设距离内的位置处，与充电装置进行无线方式对接，以供无线充电；或者
机器人移动到充电装置位置处，与充电装置进行有线方式对接，以供有线充电。
在一个实施例中，所述方法还包括：在机器人完成充电后，充电装置对机器人进行限行，直至机器人获取充电装置的离开权限；所述机器人获取充电装置的离开权限的方式包括：机器人以在线支付的形式获取离开权限；或者与机器人关联的第三方终端以在线支付的方式获取离开权限。
一种机器人充电系统，包括：机器人以及充电装置；所述机器人包括第一控制模块、第一无线通信模块、GPS导航定位模块、第一精确定位模块、行进装置、第一充电模块、充电电池；所述充电装置包括第二控制模块、第二无线通信模块、第二精确定位模块、第二充电模块、电能存储装置；
所述机器人通过所述第一无线通信模块向所述充电装置发送充电请求，并在所述充电装置允许充电后，获取充电装置的位置；所述机器人通过GPS导航定位模块，根据自身位置以及充电装置的位置，确定所要行进的路线；所述机器人和所述充电装置，通过第一精确定位模块以及第二精确定位模块，获取充电装置的精确位置；所述机器人通过行进装置移动到充电装置的位置处，由第一充电模块和第二充电模块进行对接，以供电能存储装置对充电电池进行充电。
在一个实施例中，所述第一精确定位模块和所述第二精确定位模块包括红
外定位装置、超声波定位装置或WiFi定位装置。
在一个实施例中，所述第一充电模块和所述第二充电模块为配对的无线充电装置或有线充电装置。
在一个实施例中，所述充电装置还包括限行装置，在机器人完成充电后，对机器人进行限行；
所述充电装置还包括计费模块，所述机器人还包括支付模块，机器人通过在线支付方式获取离开权限。
上述机器人充电方法和系统，通过机器人向充电装置发送充电请求，在充电装置允许充电后，获取充电装置的位置，再由机器人根据位置进行导航，移动到充电装置的位置后，进行对接，完成充电，相比于传统技术中依靠人工对机器人进行充电，能够使机器人自动充电，提高机器人可持续工作的能力。
图1为一个实施例中的机器人充电系统的结构示意图；
图2为一个实施例中的机器人充电方法的流程示意图。
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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1，在一个实施例中提供了一种机器人充电系统。该系统包括：机器人101以及充电装置102。机器人101为移动机器人，可以是轮式、履带式移动，也可以是类人机器人，通过双脚进行走动，还可以是空中无人飞行机。充电装置102是预先设置在特定位置处的智能充电设备，例如可以设置在公交站台处以及商场内，对于机器人为空中无人机的场景中，充电装置可以选择设置在建筑物的顶部，当无人机停靠在建筑物顶部可以进行充电。机器人101包括第一控制模块、第一无线通信模块、GPS导航定位模块、第一精确定位模块、行进装置、第一充电模块、充电电池。充电装置102包括第二控制模块、第二无线
通信模块、第二精确定位模块、第二充电模块、电能存储装置。其中，第一控制模块和第二控制模块可以是FPGA、CPLD等处理芯片，具备计算分析能力，能够协调其它模块的工作。第一无线通信模块和第二无线通信模块可以但不限于是蓝牙等无线通信装置，能进行无线通信，或者也可以访问因特网，使机器人与充电装置能够通过网络传递信息。GPS导航定位模块能够获取机器人所在的位置，并根据内置的电子地图，由机器人所要去往的目的位置生成行进路径。GPS定位模块用于获取充电装置的位置，该位置由充电位置告知机器人。第一精确定位模块和第二精确定位模块为协调运行的红外定位装置、超声波定位装置或者WiFi定位装置，以供机器人对充电装置进行精确定位。电能存储装置预先存储了电能，在第一充电模块和第二充电模块对接后，对机器人中的充电电池进行充电。
本实施例中的机器人充电系统，其工作原理如下：
机器人101通过第一无线通信模块向充电装置发送充电请求，并在充电装置允许充电后，获取充电装置的位置。
所述机器人通过GPS导航定位模块，根据自身位置以及充电装置的位置，确定所要行进的路线。机器人和充电装置，还通过第一精确定位模块以及第二精确定位模块，获取充电装置的精确位置。
机器人通过行进装置移动到充电装置的位置处，由第一充电模块和第二充电模块进行对接，以供电能存储装置对充电电池进行充电。
在一个实施例中，第一充电模块和第二充电模块为配对使用的无线充电装置或有线充电装置。其中，无线充电装置在充电装置一端具体为共振线圈，而在机器人一端为感应线圈等。而有线充电装置可以但不限于是配对的插座和插头等等。
在一个实施例中，充电装置还包括限行装置，在机器人完成充电后，充电装置对机器人进行限行。限行装置可以是由电子机械装置控制的栏杆、挡板、门之类的实体装置。机器人充电完成后，向充电装置请求获取离开权限，在充电装置允许后，打开限行装置，允许机器人通过并离开。
在一个实施例中，机器人可以通过支付充电费用的方式获取离开权限。充
电装置包括计费模块，机器人包括支付模块，通过在线支付获取离开权限。具体的，计费模块用于统计机器人的支付费用信息，统计方式可以是按照充电电量、充电时间或者机器人的充电次数。机器人收到支付费用信息后，可以由支付模块自行支付，不用人为干预，在余额不足时，机器人的支付模块可以提醒与机器人关联的第三方终端进行充值，其中的第三方终端可以是机器人使用者的手机、平板电脑等等。支付模块也可以直接将支付费用信息转发给第三方终端，由机器人使用者通过第三方终端完成在线支付。
在一个实施例中，充电装置中电能存储装置的电能可以由公共电网预先提供。充电装置也可以包含太阳能板及蓄电池，作为补充电力来源。设置在户外公共场所中的充电装置也可以包含防水防雨防触电工业设计，保护充电装置及行人的安全。
参见图2，在一个实施例中提供了一种机器人充电方法。包括：
步骤201，机器人通过无线通信方式向充电装置发送充电请求。
具体的，机器人首先判断是否满足发送充电请求的条件，若是，则向充电装置发送充电请求。其中，这里所述的条件包括：机器人检测剩余的电量是否低于预设值。或者，机器人判断完成任务所需的耗电量是否大于目前剩余电量。或者，机器人判断是否完成所有任务，即将进入待机状态等等。
步骤202，机器人在充电装置允许进行充电后，获取充电装置的位置。
具体的，充电装置接收到充电请求后，判断自身状态，如果状态为空闲，则允许机器人进行充电。如果充电装置已经被其余机器人占据，则拒绝所要充电的机器人的充电请求。
在充电装置允许机器人进行充电后，机器人通过无线通信方式，获取充电装置发送的位置，或者机器人访问网络，获取充电装置上传的位置。
步骤203，机器人根据自身位置以及充电装置的位置，确定所要行进的路线。
步骤204，机器人移动到充电装置的位置处，并与充电装置进行对接，以供充电装置对机器人进行充电。
具体的，本例中的对接方式包括无线对接或有线对接。
在一个实施例中，在机器人完成充电后，充电装置对机器人进行限行，直
至机器人获取充电装置的离开权限。机器人获取充电装置的离开权限的方式包括：机器人以在线支付的形式获取离开权限，或者与机器人关联的第三方终端以在线支付的方式获取离开权限。
上述机器人充电方法和系统，通过机器人向充电装置发送充电请求，在充电装置允许充电后，获取充电装置的位置，再由机器人根据位置进行导航，移动到充电装置的位置后，进行对接，完成充电，相比于传统技术中依靠人工对机器人进行充电，能够使机器人自动充电，提高机器人可持续工作的能力。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
- 一种机器人充电方法，其特征在于，所述方法包括：机器人通过无线通信方式向充电装置发送充电请求；机器人在充电装置允许进行充电后，获取充电装置的位置；机器人根据自身位置以及充电装置的位置，确定所要行进的路线；机器人移动到充电装置的位置处，并与充电装置进行对接，以供充电装置对机器人进行充电。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在机器人通过无线通信方式向充电装置发送充电请求的步骤之前，所述方法还包括：机器人判断是否满足发送充电请求的条件，若是，则向所述充电装置发送充电请求。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：充电装置判断自身状态，若状态为空闲，则允许机器人进行充电。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取充电装置的位置的步骤包括：机器人通过无线通信方式，获取充电装置发送的位置；或者机器人访问网络，获取充电装置上传的位置；所述获取充电装置的位置的步骤，还包括：机器人通过红外定位或超声波定位或WiFi定位获取充电装置的精确位置。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机器人移动到充电装置的位置处，并与充电装置进行对接的步骤，包括：机器人移动到充电装置预设距离内的位置处，与充电装置进行无线方式对接，以供无线充电；或者机器人移动到充电装置位置处，与充电装置进行有线方式对接，以供有线充电。
- 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在机器人完成充电后，充电装置对机器人进行限行，直至机器人获取充电装置的离开权限；所述机器人获取充电装置的离开权限的方式包括：机器人以在线支付的形 式获取离开权限；或者与机器人关联的第三方终端以在线支付的方式获取离开权限。
- 一种机器人充电系统，其特征在于，所述系统包括：机器人以及充电装置；所述机器人包括第一控制模块、第一无线通信模块、GPS导航定位模块、第一精确定位模块、行进装置、第一充电模块、充电电池；所述充电装置包括第二控制模块、第二无线通信模块、第二精确定位模块、第二充电模块、电能存储装置；所述机器人通过所述第一无线通信模块向所述充电装置发送充电请求，并在所述充电装置允许充电后，获取充电装置的位置；所述机器人通过GPS导航定位模块，根据自身位置以及充电装置的位置，确定所要行进的路线；所述机器人和所述充电装置，通过第一精确定位模块以及第二精确定位模块，获取充电装置的精确位置；所述机器人通过行进装置移动到充电装置的位置处，由第一充电模块和第二充电模块进行对接，以供电能存储装置对充电电池进行充电。
- 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一精确定位模块和所述第二精确定位模块包括红外定位装置、超声波定位装置或WiFi定位装置。
- 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一充电模块和所述第二充电模块为配对的无线充电装置或有线充电装置。
- 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述充电装置还包括限行装置，在机器人完成充电后，对机器人进行限行；所述充电装置还包括计费模块，所述机器人还包括支付模块，机器人通过在线支付方式获取离开权限。
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