机器人协同的无线充电方法及系统、机器人与流程

1.本申请涉及智能设备技术领域，具体而言，涉及一种机器人协同的无线充电方法及系统、机器人。


背景技术：

2.随着机器人产业持续升温，机器人市场需求不断扩大，服务机器人逐渐走进人们的视野中。服务机器人的种类和应用场景包括很多种，比如酒店服务机器人、安防机器人、运输机器人、机场引导机器人等。
3.所有种类机器人的功能实现都需要电的支撑，现有的对于机器人的充电方案为：提供可以充电的充电桩，机器人通过充电桩进行充电。但是发明人发现机器人通过上述方式充电时，当机器人出现电量不足还没有到达目的地或回到充电桩的情况下，机器人由于电量耗尽就无法及时到达目的地或返回充电桩，导致送物任务失败或回充失败。


技术实现要素：

4.本申请的主要目的在于提供一种机器人协同的无线充电方法及系统、机器人，解决现有的充电方式会导致送物失败或回充失败的问题。
5.为了实现上述目的，根据本申请的第一方面，提供了一种机器人协同的无线充电方法。
6.根据本申请的机器人协同的无线充电方法包括：
7.第一机器人识别预设范围内是否存在静止的第二机器人；
8.若存在，则判断静止的时长是否超过预设时长；
9.若超过预设时长，则第一机器人向第二机器人发送连接请求；
10.若接收到第二机器人返回的连接成功并且电量充足的信息时，则不启动对第二机器人进行无线充电的操作；
11.若连接失败或接收到第二机器人返回的连接成功且电量不足的信息时，启动对第二机器人进行无线充电的操作。
12.可选的，所述第一机器人识别预设范围内是否存在静止的第二机器人包括：
13.第一机器人通过机器人识别模型识别预设范围是否存在静止的第二机器人，其中，所述机器人识别模型为由机器人的外形特征组成的样本进行模型训练得到的用于识别第二机器人的算法模型。
14.可选的，所述启动对第二机器人进行无线充电的操作包括：
15.第一机器人通过内置的谐振感应耦合电路中的发射线圈向第二机器人内置的谐振感应耦合电路中的接收线圈进行电能的传输。
16.可选的，在启动对第二机器人进行无线充电的操作之前，所述方法还包括：
17.第一机器人判断是否存在已经对第二机器人充电的第三机器人；
18.若不存在，则启动对第二机器人进行无线充电的操作；
19.若存在，则不启动对第二机器人进行无线充电的操作。
20.可选的，在启动对第二机器人进行无线充电的操作之前，所述方法还包括：
21.第一机器人判断是否存在准备为第二机器人充电的第三机器人；
22.若不存在，则启动对第二机器人进行无线充电的操作；
23.若存在，则与第三机器人进行位置信息和/或电量信息的共享，根据位置信息和/或电量信息判断是否启动对第二机器人进行无线充电的操作。
24.可选的，所述根据位置信息和/或电量信息判断是否启动对第二机器人进行无线充电的操作包括：
25.若第一机器人与第二机器人的距离小于第一机器人与第三机器人的距离，和/或，第一机器人比第三机器人的剩余电量多，则第一机器人启动对第二机器人进行无线充电的操作；
26.否则，第一机器人不启动对第二机器人进行无线充电的操作。
27.可选的，在启动对第二机器人进行无线充电的操作之后，所述方法还包括：
28.第一机器人实时检测自身的剩余电量或已充电时间；
29.当剩余电量少于预设电量阈值时，或充电时间达到预设充电时长时，停止充电。
30.为了实现上述目的，根据本申请的第二方面，提供了一种机器人，所述机器人为可移动机器人，所述机器人包括：
31.内置服务器，用于执行上述第一方面中任意一项所述的机器人协同的无线充电方法；
32.谐振感应耦合电路，用于根据内置服务器下发的启动充电的操作指令，通过发射线圈向第二机器人的接收线圈传送电能。
33.为了实现上述目的，根据本申请的第三方面，提供了一种机器人协同的无线充电系统，所述系统包括第一机器人、第二机器人：
34.第一机器人，用于执行上述第一方面中任意一项所述的机器人协同的无线充电方法；
35.第二机器人，用于在接收到第一机器人发送的连接请求后，向第一机器人返回连接结果以及电量状态的信息，所述电量状态包括电量充足或电量不足；还用于通过内置谐振感应耦合电路中的接收线圈进行电能的接收。
36.为了实现上述目的，根据本申请的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述第一方面中任意一项所述的机器人协同的无线充电方法。
37.为了实现上述目的，根据本申请的第五方面，提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行上述第一方面中任意一项所述的机器人协同的无线充电方法。
38.在本申请实施例中，机器人协同的无线充电方法及系统中，第一机器人识别预设范围内是否存在静止的第二机器人；若存在，则判断静止的时长是否超过预设时长；若超过预设时长，则第一机器人向第二机器人发送连接请求；若接收到第二机器人返回的连接成功并且电量充足的信息时，则不启动对第二机器人进行无线充电的操作；若连接失败或接
收到第二机器人返回的连接成功且电量不足的信息时，启动对第二机器人进行无线充电的操作。可以看到，当机器人电量不足或电量耗尽不能移动时，如果其他的电量充足的机器人可以在其活动的范围内检测到该情况，则电量充足的机器人会通过无线充电的方式为其及时充电，即可以实现机器人协助充电的效果，可以及时的为电量不足的机器人进行电量的补给，因此在很大程度上可以缓解因为电量耗尽就无法及时到达目的地或返回充电桩，导致送物任务失败或回充失败的情况发生。
附图说明
39.构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
40.图1是根据本申请实施例提供的一种机器人协同的无线充电方法流程图。
具体实施方式
41.为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
42.需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
43.需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
44.根据本申请实施例，提供了一种机器人协同的无线充电方法，如图1所示，该方法包括如下的步骤：
45.根据权利要求3所述的机器人协同的无线充电方法，其特征在于，所述第一机器人为处于空闲状态的运输机器人，或为巡逻机器人。
46.s101.第一机器人识别预设范围内是否存在静止的第二机器人。
47.第一机器人和第二机器人为在同一应用场景提供服务的机器人，第一机器人和第二机器人可以为同种功能类型或不同种功能类型的机器人。第一机器人和第二机器人都是可以移动的机器人。
48.第一机器人是电量充足(电量充足是一种状态，并不一定是电量满的状态，需要根据机器人当前的任务需求确定是否处于电量充足状态，不同情况下电量充足的条件可能是不同的)，并且是可以为其他机器人提供电量补给的机器人。当第一机器人在移动的过程中，会识别预设范围内是否存在静止的机器人。具体的，预设范围可以为第一机器人当前位
置为圆心，半径在30m(实际应用中具体的数值可以调整)内的圆形覆盖范围。也可以为其他的范围，本申请不作限制。
49.具体的，第一机器人识别预设范围内是否存在静止的第二机器人为：第一机器人通过机器人识别模型识别预设范围是否存在静止的第二机器人。其中，机器人识别模型为由机器人的外形特征组成的样本进行模型训练得到的用于识别第二机器人的算法模型。
50.机器人识别模型是用于识别同一应用场景中可能出现的所有机器人的模型，机器人识别模型可以基于现有的人脸识别模型进行改进获取到，只需要替换训练样本即可，人脸识别识别模型的训练样本包含的是人脸特征，机器人识别模型的训练样本包含的是机器人的外形特征，比如机器人的形状、颜色、外部结构等。
51.s102.若存在，则判断静止的时长是否超过预设时长。
52.如果第一机器人识别预设范围内有静止的第二机器人，则会判断静止的时长是否超过预设时长，以此作为初步判断是第二机器人是否需要充电的条件。预设时长可以设置，比如可以设置为5s、10s、20s等。在实际应用中可以自适应的调整。
53.若预设范围内不存在静止的第二机器人，则不启动对第二机器人进行无线充电的操作。
54.s103.若超过预设时长，则第一机器人向第二机器人发送连接请求。
55.对于上述步骤的判断结果，若第二机器人静止超过预设时长，则初步确定第二机器人可能需要充电，为了进一步的确认是否确实需要充电，则第一机器人会向第二机器人发送连接请求。第一机器人和第二机器人的连接可以通过蓝牙等近距离通讯方式，也可以通过各自内置的服务器进行通讯，也可以通过云端服务器进行通讯连接。
56.若没有超过预设时长，则不启动对第二机器人进行无线充电的操作。
57.s104.若接收到第二机器人返回的连接成功并且电量充足的信息时，则不启动对第二机器人进行无线充电的操作。
58.如果第一机器人可以接收到第二机器人返回的连接成功的信息，则表示第二机器人还有电，然后第一机器人会继续向第二机器人发送电量状态询问请求，若第二机器人返回的是电量充足的信息时，则表示第二机器人不需要充电，则第一机器人不需要启动对第二机器人进行无线充电的操作，继续按照之前的移动路线进行移动。
59.s105.若连接失败或接收到第二机器人返回的连接成功且电量不足的信息时，启动对第二机器人进行无线充电的操作。
60.第一机器人可以接收到第二机器人返回的连接成功的信息后，若接收到的第二机器人返回的是电量不足的信息时，则表示第二机器人需要充电，则第一机器人需要启动对第二机器人进行无线充电的操作。
61.如果第一机器人无法连接到第二机器人，即连接失败时，则表示第二机器人已经没电，亟需充电，则第一机器人需要启动对第二机器人进行无线充电的操作。
62.具体的启动对第二机器人进行无线充电的操作为：第一机器人通过内置的谐振感应耦合电路中的发射线圈向第二机器人内置的谐振感应耦合电路中的接收线圈进行电能的传输。第一机器人和第二机器人都设置有谐振感应耦合电路，也都设置有发射线圈和接收线圈，当作为充电方时，通过发射线圈向外供电，当作为被充电方时通过接收线圈接收电能。这种方式是无线充电中采用线圈之间的互感耦合实现电能的传送的方式。具体实现方
式可以为现有的任意一种可以实现基于线圈之间的互感耦合实现电能的传送的方式。
63.从以上的描述中，可以看出，本申请实施例的机器人协同的无线充电方法中，第一机器人识别预设范围内是否存在静止的第二机器人；若存在，则判断静止的时长是否超过预设时长；若超过预设时长，则第一机器人向第二机器人发送连接请求；若接收到第二机器人返回的连接成功并且电量充足的信息时，则不启动对第二机器人进行无线充电的操作；若连接失败或接收到第二机器人返回的连接成功且电量不足的信息时，启动对第二机器人进行无线充电的操作。可以看到，当机器人电量不足或电量耗尽不能移动时，如果其他的电量充足的机器人可以在其活动的范围内检测到该情况，则电量充足的机器人会通过无线充电的方式为其及时充电，即可以实现机器人协助充电的效果，可以及时的为电量不足的机器人进行电量的补给，因此在很大程度上可以缓解因为电量耗尽就无法及时到达目的地或返回充电桩，导致送物任务失败或回充失败的情况发生。
64.进一步的，作为上述图1实施例的补充或细化，机器人协同的无线充电方法还包括如下的内容。
65.第一机器人和第二机器人都会涉及自身电量状态的判断，电量的状态包括电量充足、电量不足。在判断时具体的可以根据机器人当前的任务情况进行判断，若在执行某一任务的过程中，则可以根据任务的剩余路程计算完成需要的电量，如果当前剩余电量不足以完成任务，则属于电量不足；如果当前电量足以完成当前任务，则属于电量充足。另外，当需要作为充电方时，在电量足以完成任务的前提下，还需要满足可以为其他机器人提供预定量的电量。另外，还可以根据机器人当前的剩余电量是否小于一个最小电量值(预设的值)，若小于则表示电量不足；同样的也可以根据机器人当前的剩余电量是否大于一个电量充足最小值(预设的值)，若大于则表示电量充足。
66.进一步的，考虑到执行任务优先，则第一机器人执行“步骤s101”的时机优选为在空闲时，即非执行任务时。另外，当第一机器人为巡逻机器人时，不需要在空闲时执行“步骤s101”。在巡逻的过程可以更加及时的检测到是否有需要进行电量补给的机器人，如果有就进行及时的协同充电，并且还非常的方便。
67.进一步的，在实际的应用中可能会出现，需要充电的第二机器人被两个或多个不同的第一机器人(下述说明中为了进行区别，将除第一机器人之外的可以为第二机器人充电的机器人记作第三机器人)检测到，对于这种情况，通常只允许一个第一机器人对其进行充电，具体的实现如下：
68.第一种情况：
69.在启动对第二机器人进行无线充电的操作之前，第一机器人判断是否存在已经对第二机器人充电的第三机器人；若不存在，则启动对第二机器人进行无线充电的操作；若存在，则不启动对第二机器人进行无线充电的操作。在第二机器人可以与第一机器人连接成功的情况下，“判断是否存在已经对第二机器人充电的第三机器人”可以通过向第二机器人发送询问请求后确定，也可以由第二机器人主动告知第一机器人。在第二机器人无法与第一机器人连接成功的情况下，“判断是否存在已经对第二机器人充电的第三机器人”可以通过与第三机器人通过通讯确定。
70.第二种情况：
71.在启动对第二机器人进行无线充电的操作之前，第一机器人判断是否存在准备为
第二机器人充电的第三机器人；若不存在，则启动对第二机器人进行无线充电的操作；若存在，则与第三机器人进行位置信息和/或电量信息的共享，根据位置信息和/或电量信息判断是否启动对第二机器人进行无线充电的操作：若第一机器人与第二机器人的距离小于第一机器人与第三机器人的距离，和/或，第一机器人比第三机器人的剩余电量多，则第一机器人启动对第二机器人进行无线充电的操作；否则，第一机器人不启动对第二机器人进行无线充电的操作。
72.进一步的，在第一机器人为第二机器人充电后，还需要设定一个充电结束的条件来结束充电。具体的实现可以为：充电过程中第一机器人实时检测自身的剩余电量或已充电时间；当剩余电量少于预设电量阈值时，或充电时间达到预设充电时长时，停止充电。其中预设电量阈值可以是提前设定一个固定电量值，也可以是根据第一机器人当前任务来计算的一个动态的电量值。优选的，预设电量阈值可以为第一机器人在电量充足和电量不足之间的一个临界值。预设充电时长可以是预先设置一个固定时长，比如5分钟、10分钟等等。需要说明的是，根据预设电量和根据预设充电时长两种条件来判断是否停止充电的两种方式可以同时设置使用，在使用的过程中任何一种条件满足，则停止充电。
73.最后，对本申请的机器人协同的无线充电方法的有益效果进行总结：
74.移动的机器人可以主动识别需要进行充电的机器人，及时的为需要充电的机器人充电，非常的方便和及时，可以有效的降低机器人由于电量耗尽就无法及时到达目的地或返回充电桩，导致送物任务失败或回充失败的问题出现。
75.需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
76.根据本申请实施例，还提供了一种用于实施上述图1方法的机器人，机器人为可移动机器人，该机器人包括：
77.内置服务器，用于执行上述方法实施例中任意一项所述的机器人协同的无线充电方法；
78.谐振感应耦合电路，用于根据内置服务器下发的启动充电的操作指令，通过发射线圈向第二机器人的接收线圈传送电能。
79.具体的，本申请实施例的装置中各单元、模块实现其功能的具体过程可参见方法实施例中的相关描述，此处不再赘述。
80.从以上的描述中，可以看出，本申请实施例的机器人，可以识别预设范围内是否存在静止的第二机器人；若存在，则判断静止的时长是否超过预设时长；若超过预设时长，则机器人向第二机器人发送连接请求；若接收到第二机器人返回的连接成功并且电量充足的信息时，则不启动对第二机器人进行无线充电的操作；若连接失败或接收到第二机器人返回的连接成功且电量不足的信息时，启动对第二机器人进行无线充电的操作。可以看到，当机器人电量不足或电量耗尽不能移动时，如果其他的电量充足的机器人可以在其活动的范围内检测到该情况，则电量充足的机器人会通过无线充电的方式为其及时充电，即可以实现机器人协助充电的效果，可以及时的为电量不足的机器人进行电量的补给，因此在很大程度上可以缓解因为电量耗尽就无法及时到达目的地或返回充电桩，导致送物任务失败或回充失败的情况发生。
81.根据本申请实施例，还提供了一种用于实施上述图1方法的机器人协同的无线充电系统，该系统包括：
82.第一机器人，用于执行上述方法实施例中任意一项所述的机器人协同的无线充电方法；
83.第二机器人，用于在接收到第一机器人发送的连接请求后，向第一机器人返回连接结果以及电量状态的信息，所述电量状态包括电量充足或电量不足；还用于通过内置谐振感应耦合电路中的接收线圈进行电能的接收。
84.进一步的，该系统还可以包括第三机器人，用于与第一机器人进行通讯，并让第二机器人确定是否执行为第二机器人进行无线充电的操作，还用于为第二机器人进行充电。
85.具体的，本申请实施例的装置中各单元、模块实现其功能的具体过程可参见方法实施例中的相关描述，此处不再赘述。
86.从以上描述可以看出，本申请实施例的机器人协同的无线充电系统中，第一机器人识别预设范围内是否存在静止的第二机器人；若存在，则判断静止的时长是否超过预设时长；若超过预设时长，则第一机器人向第二机器人发送连接请求；若接收到第二机器人返回的连接成功并且电量充足的信息时，则不启动对第二机器人进行无线充电的操作；若连接失败或接收到第二机器人返回的连接成功且电量不足的信息时，启动对第二机器人进行无线充电的操作。可以看到，当机器人电量不足或电量耗尽不能移动时，如果其他的电量充足的机器人可以在其活动的范围内检测到该情况，则电量充足的机器人会通过无线充电的方式为其及时充电，即可以实现机器人协助充电的效果，可以及时的为电量不足的机器人进行电量的补给，因此在很大程度上可以缓解因为电量耗尽就无法及时到达目的地或返回充电桩，导致送物任务失败或回充失败的情况发生。
87.根据本申请实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述方法实施例中的机器人协同的无线充电方法。
88.根据本申请实施例，还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行上述方法实施例中的机器人协同的无线充电方法。
89.显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。
90.以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。