一种轨道式机器人的充电方法和系统与流程

本发明属于机器人领域，尤其涉及一种轨道式机器人的充电方法和系统。

背景技术：

目前工程上，复杂环境下无人值守自动巡检设备，例如，电力隧道自动巡检机器人和矿山隧道自动巡检机器人等已经开始广泛应用。这类无人值守自动巡检设备均采用电池供电方式工作，其运行一段距离或者一段时间后均需要进行充电才能续航。

上述无人值守自动巡检设备一般具有独立的里程计、红外或激光测距传感器等功能单元，现有的充电方法也是通过这些独立的功能单元来判断这些无人值守自动巡检设备是否到达充电点即是否需要充电，若需要充电，则对设备进行充电操作。然而，在复杂环境下，由于轨道的复杂化，例如，上下坡、弯道和支路等以及环境的多样性及其导致的干扰，加上无人值守自动巡检设备的传感器自身也存在一定误差，使得现有的对无人值守自动巡检设备充电的失败几率较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种轨道式机器人的充电方法和系统，以提高在复杂环境下对轨道式机器人成功充电的概率。

本发明第一方面提供一种轨道式机器人的充电方法，所述方法包括：

判断轨道式机器人是否到达充电站的充电桩位置或者所述轨道式机器人上的金属接近开关是否被触发；

若所述轨道式机器人未到达充电桩位置或者所述金属接近开关未被触发，则继续向充电桩位置移动直至到达充电桩位置或者所述金属接近开关被触发；

若所述轨道式机器人已到达充电桩位置或者所述金属接近开关被触发，则刹车；

检测是否有充电电流；

若没有充电电流，则所述轨道式机器人在所述充电桩位置预设范围内移动直至检测到有充电电流。

本发明第二方面提供一种轨道式机器人的充电系统，所述系统包括：

判断模块，用于判断轨道式机器人是否到达充电站的充电桩位置或者所述轨道式机器人上的金属接近开关是否被触发；

电动模块，用于若所述判断模块的判断结果为所述轨道式机器人未到达充电桩位置或者所述金属接近开关未被触发，则继续向充电桩位置移动，直至所述轨道式机器人到达充电桩位置或者所述金属接近开关被触发；

电量检测模块，用于若所述轨道式机器人已到达充电桩位置或者所述金属接近开关被触发，则检测是否有充电电流；

所述电动模块还用于若所述轨道式机器人到达充电桩位置或者所述金属接近开关被触发，则刹车，否则在所述充电桩位置预设范围内移动直至所述电量检测模块检测到有充电电流。

从上述本发明技术方案可知，本发明是通过判断轨道式机器人是否到达充电站的充电桩位置或者轨道式机器人上的金属接近开关是否被触发来作为轨道式机器人能否被充电的基础，由于使用了对轨道式机器人的定位以及金属接近 开关是否被触发的双重手段来，消除里程计自身的误差或由于环境因素造成的金属接近开关误报、漏报或失效，确保充电桩位置定位准确，充电时轨道式机器人上的充电触头与充电桩对准，在金属接近开关损坏时也能确保充电成功。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的轨道式机器人的充电方法的实现流程示意图；

图2是本发明实施例二提供的轨道式机器人的充电系统的结构示意图；

图3是本发明实施例三提供的轨道式机器人的充电系统的结构示意图；

图4是本发明实施例四提供的轨道式机器人的充电系统的结构示意图；

图5是本发明实施例五提供的充电站示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。

本发明实施例提供一种轨道式机器人的充电方法，所述方法包括：判断轨道式机器人是否到达充电站的充电桩位置或者所述轨道式机器人上的金属接近开关是否被触发；若所述轨道式机器人未到达充电桩位置或者所述金属接近开关未被触发，则继续向充电桩位置移动直至到达充电桩位置或者所述金属接近开关被触发；若所述轨道式机器人已到达充电桩位置或者所述金属接近开关被触发，则刹车；检测是否有充电电流；若没有充电电流，则所述轨道式机器人在所述充电桩位置预设范围内移动直至检测到有充电电流。本发明实施例还提供相应的轨道式机器人的充电系统。以下分别进行详细说明。

请参阅附图1，是本发明实施例一提供的轨道式机器人的充电方法的实现流程示意图，主要包括以下步骤s101至步骤s106：

s101，判断轨道式机器人是否到达充电站的充电桩位置或者所述轨道式机器人上的金属接近开关是否被触发。

在本发明实施例中，轨道式机器人上有充电触头和金属接近开关，轨道上的充电站，其充电桩两侧各安置有金属接近头，其位置固定，即金属接近头与充电桩之间的距离是固定的。由于金属接近开关与充电触头的距离等于金属接近头与充电桩的距离，因此，正常情况下，当金属接近开关与金属接近头接触时，充电触头与充电桩可以良好接触，成功充电。因此，可通过判断轨道式机器人是否到达充电站的充电桩位置或者所述轨道式机器人上的金属接近开关是否被触发来确定轨道式机器人能否被充电。

在本发明实施例中，充电桩的两侧各安置有一个射频标签(radiofrequencyidentifier，rfid)，而轨道式机器人自身也带有一个射频标签阅读器即rfid阅读器。具体地，判断轨道式机器人是否到达充电站的充电桩位置可以是通过射频标签阅读器读取射频标签，若射频标签阅读器读取到所述射频标签，则校准轨道式机器人的位置，并根据所述校准后的位置确定轨道式机器人是否到达充电站的充电桩位置。可通过轨道式机器人的里程计来校准轨道式机器人的位置，以消除环境因素导致的或者里程计自身带来的误差。在校准位置后，可根据里程计反映的数值来确定轨道式机器人是否到达充电站的充电桩位置。

由于在程序设计上，金属接近开关被触发会产生一个中断，因此，判断轨道式机器人上的金属接近开关是否被触发，可以是查询是否收到发出中断信号，若收到与金属接近开关对应的中断信号，则确定轨道式机器人上的金属接近开关被触发。

s102，轨道式机器人继续向充电桩位置移动直至到达充电桩位置或者金属接近开关被触发。

对于步骤s101，若判断的结果是轨道式机器人未到达充电桩位置或者金属接近开关未被触发，则流程到达步骤s102，即轨道式机器人继续向充电桩位置移动，直至到达充电桩位置或者金属接近开关被触发。

s103，刹车。

对于步骤s101，若判断的结果是轨道式机器人已到达充电桩位置或者金属接近开关被触发，则表明轨道式机器人可以充电，流程转向步骤s103，即刹车。

s104，检测是否有充电电流。

具体可以通过轨道式机器人的电量检测装置，例如电量计或电流计来检测是否有充电电流。若检测到有充电电流，则表明轨道式机器人的充电触头与充电站的充电桩充分对准，可成功充电，轨道式机器人停止移动，即流程转向步骤s106。

s105，轨道式机器人在充电桩位置预设范围内移动直至检测到有充电电流。

在检测不到充电电流时，轨道式机器人的电机可使轨道式机器人在充电桩位置预设范围内移动，例如，在充电桩位置左右的预设范围内移动，直至轨道式机器人的电量检测装置检测到有充电电流。

从上述附图1示例的轨道式机器人的充电方法可知，通过判断轨道式机器人是否到达充电站的充电桩位置或者轨道式机器人上的金属接近开关是否被触发来作为轨道式机器人能否被充电的基础，由于使用了对轨道式机器人的定位以及金属接近开关是否被触发的双重手段来，消除里程计自身的误差或由于环境因素造成的金属接近开关误报、漏报或失效，确保充电桩位置定位准确，充 电时轨道式机器人上的充电触头与充电桩对准，在金属接近开关损坏时也能确保充电成功。

请参阅附图2，是本发明实施例二提供的轨道式机器人的充电系统的结构示意图。为了便于说明，附图2仅示出了与本发明实施例相关的部分。附图2示例的轨道式机器人的充电系统主要包括判断模块201、电动模块202和电量检测模块203，其中：

判断模块201，用于判断轨道式机器人是否到达充电站的充电桩位置或者所述轨道式机器人上的金属接近开关是否被触发；

电动模块202，用于若判断模块201的判断结果为轨道式机器人未到达充电桩位置或者金属接近开关未被触发，则继续向充电桩位置移动，直至轨道式机器人到达充电桩位置或者金属接近开关被触发；

电量检测模块203，用于若轨道式机器人已到达充电桩位置或者金属接近开关被触发，则检测是否有充电电流；

电动模块202，还用于若轨道式机器人到达充电桩位置或者金属接近开关被触发，则刹车，否则在所述充电桩位置预设范围内移动直至所述电量检测模块检测到有充电电流。

附图2示例的判断模块201可以包括射频标签阅读器301和里程计302，如附图3所示本发明实施例三提供的轨道式机器人的充电系统，其中：

射频标签阅读器301，用于读取射频标签；

里程计302，用于若射频标签阅读器301读取到射频标签，则校准轨道式机器人的位置，并根据校准后的位置确定轨道式机器人是否到达充电站的充电桩位置。

附图2示例的判断模块201可以包括中断处理单元401，如附图4所示本 发明实施例四提供的轨道式机器人的充电系统。中断处理单元401用于若收到与金属接近开关对应的中断信号，则确定轨道式机器人上的金属接近开关被触发。

在上述附图2至附图4任一示例的轨道式机器人的充电系统中，充电桩两侧等距位置安置有射频标签，充电桩与金属接近头的距离等于金属接近开关与充电触头的距离，金属接近头位于充电桩附近，其两侧等距位置各安装一个金属接近头，充电触头位于轨道式机器人上。如附图5所示，是本发明实施例五提供的充电站示意图，充电桩501、金属接近头502、射频标签504和射频标签505均安装在轨道506上，充电桩501两侧等距位置安置有射频标签504和射频标签505，金属接近头位于充电桩501附近，充电桩501的一侧安装一个金属接近头502，充电桩501与金属接近头502的距离等于轨道式机器人上的金属接近开关与轨道式机器人上的充电触头的距离。

需要说明的是，上述装置各模块/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明方法实施例相同，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(rom，readonlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的轨道式机器人的充电方法和系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改 变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。