可自動(dòng)進(jìn)行無(wú)線充電的多足步行機(jī)器人的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可自動(dòng)進(jìn)行無(wú)線充電的多足步行機(jī)器人，包括機(jī)身本體和環(huán)繞機(jī)身本體呈中心對(duì)稱(chēng)分布的機(jī)械腿，機(jī)身本體的頭部設(shè)有攝像模塊，底部設(shè)有電池電壓傳感器，還包括控制單元和圓盤(pán)形的無(wú)線充電座，攝像模塊和電池電壓傳感器分別與控制單元連接，電池電壓傳感器檢測(cè)到的電池電壓低于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制單元控制攝像模塊搜索識(shí)別無(wú)線充電座的位置信息，并通過(guò)機(jī)械腿自主行走到無(wú)線充電座位置處自動(dòng)充電。本實(shí)用新型，在控制單元的控制下，當(dāng)電池電壓傳感器檢測(cè)到機(jī)器人需要充電時(shí)，通過(guò)攝像模塊搜索識(shí)別附近的無(wú)線充電座的位置信息，找到無(wú)線充電座，通過(guò)機(jī)械腿自行走到無(wú)線充電座上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充電功能，無(wú)需人工操作，智能化程度高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
可自動(dòng)進(jìn)行無(wú)線充電的多足步行機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器人，具體涉及可自動(dòng)進(jìn)行無(wú)線充電的多足步行機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，人類(lèi)很多具有重復(fù)性或者安全隱患的活動(dòng)被機(jī)器人替代，其中多足機(jī)器人因?yàn)槟苓m應(yīng)各種復(fù)雜地形，因此在特定的應(yīng)用中具有優(yōu)勢(shì)。目前多足機(jī)器人充電通常是有線充電，充電器需要隨時(shí)攜帶，非常不方便，目前無(wú)線充電技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，但還是沒(méi)有相類(lèi)似的機(jī)器人進(jìn)行無(wú)線充電，存在的問(wèn)題主要有以下幾點(diǎn):
[0003]1、需要發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)無(wú)線充電裝置的位置；
[0004]2、發(fā)現(xiàn)裝置后對(duì)多足機(jī)器人實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的技術(shù)和能力，是機(jī)器人能夠進(jìn)行定位充電的關(guān)鍵；
[0005]3、機(jī)器人對(duì)無(wú)線充電裝置的精確定位，保證無(wú)線充電的質(zhì)量。
[0006]因此，目前的多足機(jī)器人在進(jìn)行充電的時(shí)候需要人的干預(yù)，不能智能的自動(dòng)進(jìn)行充電。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有的多足機(jī)器人存在不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)無(wú)線充電的問(wèn)題。
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是提供一種可自動(dòng)進(jìn)行無(wú)線充電的多足步行機(jī)器人，包括機(jī)身本體和環(huán)繞所述機(jī)身本體呈中心對(duì)稱(chēng)分布的機(jī)械腿，所述機(jī)身本體的頭部設(shè)有攝像模塊，底部設(shè)有電池電壓檢測(cè)模塊，還包括控制單元和圓盤(pán)形的無(wú)線充電座，所述攝像模塊和所述電池電壓檢測(cè)模塊分別與所述控制單元連接，所述電源電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到的充電電壓低于預(yù)設(shè)值時(shí)，所述控制單元控制所述攝像模塊搜索識(shí)別所述無(wú)線充電座的位置信息，并通過(guò)所述機(jī)械腿自主行走到所述無(wú)線充電座位置處自動(dòng)充電。
[0009]在上述方案中，所述無(wú)線充電座的上端中部設(shè)有圓臺(tái)形凹槽，所述機(jī)身本體的下端設(shè)有相適配的圓臺(tái)形凸起，機(jī)器人坐落在所述無(wú)線充電座內(nèi)進(jìn)行充電時(shí)，所述圓臺(tái)形凸起與所述圓臺(tái)形凹槽之間可自適應(yīng)接觸配合。
[0010]在上述方案中，所述圓臺(tái)形凹槽的上側(cè)至少設(shè)置有三個(gè)相互串聯(lián)的觸發(fā)開(kāi)關(guān)，所述圓臺(tái)形凸起坐落到所述圓臺(tái)形凹槽內(nèi)時(shí)所述觸發(fā)開(kāi)關(guān)被擠壓觸發(fā)，所述無(wú)線充電座內(nèi)的電路接通并開(kāi)始工作。
[0011]在上述方案中，所述機(jī)身本體的內(nèi)部還設(shè)有用于檢測(cè)所述觸發(fā)開(kāi)關(guān)是否完全接通的電流傳感器，所述電流傳感器與所述控制單元連接，所述電流傳感器檢測(cè)到的充電電流低于正常充電預(yù)設(shè)值時(shí)，所述控制單元控制所述機(jī)械腿站起并調(diào)節(jié)在所述無(wú)線充電座上的位置，直至所述觸發(fā)開(kāi)關(guān)全部接通。
[0012]本實(shí)用新型，在控制單元的控制下，當(dāng)電源電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到機(jī)器人需要充電時(shí)，通過(guò)攝像模塊搜索識(shí)別附近的無(wú)線充電座的位置信息，找到無(wú)線充電座，通過(guò)機(jī)械腿自行走到無(wú)線充電座上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充電功能，無(wú)需人工操作，智能化程度高。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型中機(jī)身本體正面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型中無(wú)線充電座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型中機(jī)身本體背面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為機(jī)器人尋找無(wú)線充電座示意圖；
[0017]圖5為機(jī)器人與無(wú)線充電座正常結(jié)合并進(jìn)行充電時(shí)的狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型做出詳細(xì)的說(shuō)明。
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種可自動(dòng)進(jìn)行無(wú)線充電的多足步行機(jī)器人，包括機(jī)身本體10和環(huán)繞機(jī)身本體10呈中心對(duì)稱(chēng)分布的機(jī)械腿20，其中機(jī)械腿20包括大腿21、小腿22和足23，機(jī)械腿20可帶動(dòng)機(jī)身本體10去任何地方，由于機(jī)械腿20呈中心對(duì)稱(chēng)分布，在行走過(guò)程中穩(wěn)定可靠，不容易側(cè)翻。機(jī)身本體10的頭部設(shè)有攝像模塊11，攝像模塊11用于搜尋和觀察周?chē)h(huán)境，底部設(shè)有電池電壓檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)機(jī)器人內(nèi)部自身攜帶的動(dòng)力電池是否飽滿和滿足工作需求。
[0020]結(jié)合圖2和圖3，本實(shí)用新型還包括控制單元和圓盤(pán)形的無(wú)線充電座30，攝像模塊11和電池電壓檢測(cè)模塊分別與控制單元連接，將搜尋或者檢測(cè)到的信息傳遞給控制單元，通過(guò)控制單元分析并發(fā)出指令，機(jī)器人作出相應(yīng)的動(dòng)作。在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)電池電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到的電池電壓低于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制單元就會(huì)控制攝像模塊11搜索識(shí)別無(wú)線充電座30的位置信息，找到無(wú)線充電座30，并通過(guò)邁動(dòng)機(jī)械腿20自主行走到無(wú)線充電座30的位置處自動(dòng)充電。
[0021 ]具體的，無(wú)線充電座30的上端中部設(shè)有圓臺(tái)形凹槽31，機(jī)身本體10的下端設(shè)有相適配的圓臺(tái)形凸起12，當(dāng)步行機(jī)器人行走到無(wú)線充電座30處，坐落在無(wú)線充電座30內(nèi)進(jìn)行充電時(shí)，圓臺(tái)形凸起12坐落在圓臺(tái)形凹槽31上方，并與與圓臺(tái)形凹槽31在一定誤差范圍內(nèi)可自適應(yīng)接觸接觸配合，實(shí)現(xiàn)最佳位置充電。
[0022]圓臺(tái)形凹槽31的上側(cè)至少設(shè)置有三個(gè)相互串聯(lián)的觸發(fā)開(kāi)關(guān)33，圓臺(tái)形凸起12坐落到圓臺(tái)形凹槽31內(nèi)時(shí)觸發(fā)開(kāi)關(guān)33被擠壓觸發(fā)，無(wú)線充電座30內(nèi)的電路接通并開(kāi)始工作，若圓臺(tái)形凸起12沒(méi)有坐落到位時(shí)觸發(fā)開(kāi)關(guān)33不會(huì)被觸發(fā)，也不會(huì)有電路接通，有效避免了安全隱患。
[0023]機(jī)身本體10的內(nèi)部還設(shè)有電流傳感器，電流傳感器用于檢測(cè)觸發(fā)開(kāi)關(guān)是否完全接通，電流傳感器與控制單元連接，電流傳感器檢測(cè)到的充電電流低于正常充電預(yù)設(shè)值時(shí)，控制單元控制機(jī)械腿20站起并調(diào)節(jié)在無(wú)線充電座30上的位置，直至觸發(fā)開(kāi)關(guān)33全部接通開(kāi)始正常充電。
[0024]本實(shí)用新型的工作原理具體如下:
[0025]結(jié)合圖4和圖5，當(dāng)機(jī)器人內(nèi)部的電池電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到其自身攜帶的動(dòng)力電池經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的放電工作后電池電壓低于某預(yù)設(shè)值時(shí)，控制單元控制攝像模塊11并結(jié)合控制單元內(nèi)的室內(nèi)地圖定位算法程序進(jìn)行搜尋附近的無(wú)線充電座30，室內(nèi)地圖定位算法程序基于圖像處理的智能算法控制機(jī)器人自動(dòng)行走到無(wú)線充電座30的大致位置。再通過(guò)機(jī)器人自身搭載的攝像頭模塊11搜索并通過(guò)圖像識(shí)別算法定位無(wú)線充電座30的相對(duì)準(zhǔn)確位置?？刂茊卧獣?huì)根據(jù)以上定位算法計(jì)算得出的位置信息控制機(jī)器人自主行走到無(wú)線充電座30上方，到位后機(jī)器人自動(dòng)下蹲。如果機(jī)器人與無(wú)線充電座30位置合適，機(jī)器人機(jī)身主體下側(cè)圓臺(tái)形凸起12會(huì)滑入無(wú)線充電座30上測(cè)中部的圓臺(tái)形凹槽31內(nèi)，同時(shí)機(jī)器人機(jī)身會(huì)按壓安置在圓臺(tái)形凹槽31內(nèi)的三個(gè)觸發(fā)開(kāi)關(guān)33，接通無(wú)線充電座30內(nèi)的發(fā)射電路，開(kāi)始正常充電。
[0026]如果機(jī)器人未移動(dòng)到位或與無(wú)線充電座30位置不合適，觸發(fā)開(kāi)關(guān)33沒(méi)有完全接通，將導(dǎo)致無(wú)線充電發(fā)射端與接收端磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)不到正常值，從而導(dǎo)致機(jī)器人內(nèi)部無(wú)線充電接收端感應(yīng)電流偏小，機(jī)器人內(nèi)部的電流傳感器檢測(cè)到的充電電流小于預(yù)設(shè)的正常充電電流值，控制單元會(huì)控制機(jī)器人自動(dòng)站起并小幅度移動(dòng)位置重復(fù)下蹲動(dòng)作，直到與無(wú)線充電座30位置切實(shí)對(duì)應(yīng)準(zhǔn)確，開(kāi)始正常充電。
[0027]當(dāng)充電完成，機(jī)器人內(nèi)部的電源電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到電池電壓達(dá)到充電完成預(yù)設(shè)值時(shí)，控制單元便會(huì)控制機(jī)器人站起并爬行離開(kāi)無(wú)線充電座30進(jìn)行正常工作。
[0028]本實(shí)用新型，觸發(fā)開(kāi)關(guān)33只有在機(jī)器人正常充電時(shí)被機(jī)器人同時(shí)按下觸發(fā)后無(wú)線充電座才工作，機(jī)器人離開(kāi)后，三個(gè)觸發(fā)開(kāi)關(guān)33自動(dòng)彈開(kāi)斷開(kāi)無(wú)線充電電路，有效避免了由于用戶不慎將小型金屬物品掉落在無(wú)線充電座30上引起電磁感應(yīng)加熱效應(yīng)可能引發(fā)的危險(xiǎn)和事故，保證了使用安全，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，智能化程度高。
[0029]本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人應(yīng)該得知在本實(shí)用新型的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本實(shí)用新型具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.可自動(dòng)進(jìn)行無(wú)線充電的多足步行機(jī)器人，包括機(jī)身本體和環(huán)繞所述機(jī)身本體呈中心對(duì)稱(chēng)分布的機(jī)械腿，其特征在于，所述機(jī)身本體的頭部設(shè)有攝像模塊，底部設(shè)有電池電壓檢測(cè)模塊，還包括控制單元和圓盤(pán)形的無(wú)線充電座，所述攝像模塊和所述電池電壓檢測(cè)模塊分別與所述控制單元連接，所述電池電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到的電池電壓低于預(yù)設(shè)值時(shí)，所述控制單元控制所述攝像模塊搜索識(shí)別所述無(wú)線充電座的位置信息，并通過(guò)所述機(jī)械腿自主行走到所述無(wú)線充電座位置處自動(dòng)充電。2.如權(quán)利要求1所述的可自動(dòng)進(jìn)行無(wú)線充電的多足步行機(jī)器人，其特征在于，所述無(wú)線充電座的上端中部設(shè)有圓臺(tái)形凹槽，所述機(jī)身本體的下端設(shè)有相適配的圓臺(tái)形凸起，機(jī)器人坐落在所述無(wú)線充電座內(nèi)進(jìn)行充電時(shí)，所述圓臺(tái)形凸起與所述圓臺(tái)形凹槽之間可自適應(yīng)接觸配合。3.如權(quán)利要求2所述的可自動(dòng)進(jìn)行無(wú)線充電的多足步行機(jī)器人，其特征在于，所述圓臺(tái)形凹槽的上側(cè)至少設(shè)置有三個(gè)相互串聯(lián)的觸發(fā)開(kāi)關(guān)，所述圓臺(tái)形凸起坐落到所述圓臺(tái)形凹槽內(nèi)時(shí)所述觸發(fā)開(kāi)關(guān)被擠壓觸發(fā)，所述無(wú)線充電座內(nèi)的電路接通并開(kāi)始工作。4.如權(quán)利要求3所述的可自動(dòng)進(jìn)行無(wú)線充電的多足步行機(jī)器人，其特征在于，所述機(jī)身本體的內(nèi)部還設(shè)有用于檢測(cè)所述觸發(fā)開(kāi)關(guān)是否完全接通的電流傳感器，所述電流傳感器與所述控制單元連接，所述電流傳感器檢測(cè)到的充電電流低于正常充電預(yù)設(shè)值時(shí)，所述控制單元控制所述機(jī)械腿站起并調(diào)節(jié)在所述無(wú)線充電座上的位置，直至所述觸發(fā)開(kāi)關(guān)全部接通。
【文檔編號(hào)】H02J50/00GK205499113SQ201620340920
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月21日
【發(fā)明人】孫天齊
【申請(qǐng)人】奇弩（北京）科技有限公司