本發(fā)明涉及無線供電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種移動機(jī)器人及面向移動機(jī)器人的線圈對位方法、裝置。

背景技術(shù)：

隨著移動機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，移動機(jī)器人不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，而且在城市安全、國防和空間探測等領(lǐng)域也得到很好的應(yīng)用。移動機(jī)器人一般是使用高質(zhì)量的機(jī)載可充電蓄電池組來給自身供電，但是只能維持幾個小時，在移動機(jī)器人工作量很大時，電能的消耗就會很大，當(dāng)電能耗盡時，移動機(jī)器人就會停止工作，需要采用人工干預(yù)方式給其充電，從而不能保證移動機(jī)器人連續(xù)工作。無線供電技術(shù)較好的解決了這個問題，在接收線圈和發(fā)射線圈對位后利用無線供電技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)移動機(jī)器人的無線自動充電，使得移動機(jī)器人能夠大幅度提高有效工作時間，進(jìn)行連續(xù)工作。

在現(xiàn)有技術(shù)中，主要是利用視覺傳感器、紅外傳感器等外部傳感設(shè)備，通過獲取發(fā)射線圈與接收線圈的距離信息，驅(qū)動移動機(jī)器人運(yùn)動實(shí)現(xiàn)線圈對位，但是運(yùn)用這些方法實(shí)現(xiàn)線圈間的對位，系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜、成本高，且因?yàn)榧t外傳感器易受光照、煙霧等環(huán)境因素的影響，使得這種方法對應(yīng)用環(huán)境要求較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種面向移動機(jī)器人的線圈對位方法，應(yīng)用于主控制器，所述主控制器與內(nèi)置于移動機(jī)器人中的傳感器通信連接，所述傳感器并聯(lián)在內(nèi)置于所述移動機(jī)器人中的接收線圈兩端，所述方法包括：

在檢測到所述移動機(jī)器人進(jìn)入充電器的發(fā)射線圈輻射的交變電磁場中時，獲得初始位置點(diǎn)；

將所述初始位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，將預(yù)先設(shè)定的初始方向確定為移動方向；

控制所述移動機(jī)器人從所述起始位置點(diǎn)開始，按照所述移動方向移動；

在所述移動機(jī)器人移動過程中，通過所述傳感器獲得所述接收線圈的電壓幅值變化信息；

在移動到與所述起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，根據(jù)所述電壓幅值變化信息，確定所述接收線圈在所述交變電磁場中電壓幅值的遞增方向；

將所述中止位置點(diǎn)確定為所述起始位置點(diǎn)，將所述遞增方向確定為所述移動方向，重復(fù)執(zhí)行所述控制所述移動機(jī)器人從所述起始位置點(diǎn)開始，按照所述移動方向移動的步驟，直至所述接收線圈的電壓幅值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，停止移動，完成對位操作。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，所述在移動到與所述起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，根據(jù)所述電壓幅值變化信息，確定所述接收線圈在所述交變電磁場中電壓幅值的遞增方向，包括：

在移動到與所述起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，如果所述接收線圈在所述起始位置點(diǎn)的電壓幅值小于所述接收線圈在所述中止位置點(diǎn)的電壓幅值，則將所述移動方向確定為所述接收線圈在所述交變電磁場中電壓幅值的遞增方向。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，還包括：

在移動到與所述起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，如果所述接收線圈在所述起始位置點(diǎn)的電壓幅值大于所述接收線圈在所述中止位置點(diǎn)的電壓幅值，則控制所述移動機(jī)器人返回至所述起始位置點(diǎn)，并沿著所述移動方向的第一垂直方向移動；

在移動所述設(shè)定距離到達(dá)第一位置點(diǎn)時，如果所述接收線圈在所述起始位置點(diǎn)的電壓幅值小于所述接收線圈在所述第一位置點(diǎn)的電壓幅值，則將所述第一位置點(diǎn)確定為所述中止位置點(diǎn)，將所述移動方向的第一垂直方向確定為所述接收線圈在所述交變電磁場中電壓幅值的遞增方向。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，還包括：

在移動所述設(shè)定距離到達(dá)所述第一位置點(diǎn)時，如果所述接收線圈在所述起始位置點(diǎn)的電壓幅值大于所述接收線圈在所述第一位置點(diǎn)的電壓幅值，則控制所述移動機(jī)器人返回至所述起始位置點(diǎn)，將所述移動方向的第二垂直方向確定為所述接收線圈在所述交變電磁場中電壓幅值的遞增方向，控制所述移動機(jī)器人沿著所述遞增方向移動所述設(shè)定距離到達(dá)第二位置點(diǎn)，將所述第二位置點(diǎn)確定為所述中止位置點(diǎn)，所述第二垂直方向?yàn)樗龅谝淮怪狈较虻姆捶较颉?/p>

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，所述預(yù)設(shè)值為所述接收線圈與所述發(fā)射線圈完全重合時所述接收線圈的電壓幅值。

一種面向移動機(jī)器人的線圈對位裝置，應(yīng)用于主控制器，所述主控制器與內(nèi)置于移動機(jī)器人中的傳感器通信連接，所述傳感器并聯(lián)在內(nèi)置于所述移動機(jī)器人中的接收線圈兩端，所述裝置包括：

初始位置點(diǎn)獲得模塊，用于在檢測到所述移動機(jī)器人進(jìn)入充電器的發(fā)射線圈輻射的交變電磁場中時，獲得初始位置點(diǎn)；

起始位置點(diǎn)確定模塊，用于將所述初始位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)；

移動方向確定模塊，用于將預(yù)先設(shè)定的初始方向確定為移動方向；

移動控制模塊，用于控制所述移動機(jī)器人從所述起始位置點(diǎn)開始，按照所述移動方向移動；

信息獲得模塊，用于在所述移動機(jī)器人移動過程中，通過所述傳感器獲得所述接收線圈的電壓幅值變化信息；

遞增方向確定模塊，用于在移動到與所述起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，根據(jù)所述電壓幅值變化信息，確定所述接收線圈在所述交變電磁場中電壓幅值的遞增方向；

所述起始位置點(diǎn)確定模塊，還用于將所述中止位置點(diǎn)確定為所述起始位置點(diǎn)；

所述移動方向確定模塊，還用于將所述遞增方向確定為所述移動方向，觸發(fā)所述移動控制模塊；

所述移動控制模塊，還用于在所述接收線圈的電壓幅值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，停止移動，完成對位操作。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，所述遞增方向確定模塊，具體用于：

在移動到與所述起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，如果所述接收線圈在所述起始位置點(diǎn)的電壓幅值小于所述接收線圈在所述中止位置點(diǎn)的電壓幅值，則將所述移動方向確定為所述接收線圈在所述交變電磁場中電壓幅值的遞增方向。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，還包括中止位置點(diǎn)確定模塊，

所述移動控制模塊，還用于在移動到與所述起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，如果所述接收線圈在所述起始位置點(diǎn)的電壓幅值大于所述接收線圈在所述中止位置點(diǎn)的電壓幅值，則控制所述移動機(jī)器人返回至所述起始位置點(diǎn)，并沿著所述移動方向的第一垂直方向移動；

所述中止位置點(diǎn)確定模塊，用于在移動所述設(shè)定距離到達(dá)第一位置點(diǎn)時，如果所述接收線圈在所述起始位置點(diǎn)的電壓幅值小于所述接收線圈在所述第一位置點(diǎn)的電壓幅值，則將所述第一位置點(diǎn)確定為所述中止位置點(diǎn)；

所述遞增方向確定模塊，還用于將所述移動方向的第一垂直方向確定為所述接收線圈在所述交變電磁場中電壓幅值的遞增方向。

一種移動機(jī)器人，包括機(jī)器人本體和內(nèi)置于所述機(jī)器人本體中的主控制器、傳感器和接收線圈，所述主控制器與所述傳感器通信連接，所述傳感器并聯(lián)在所述接收線圈兩端，其中，

所述主控制器，用于在檢測到所述移動機(jī)器人進(jìn)入充電器的發(fā)射線圈輻射的交變電磁場中時，獲得初始位置點(diǎn)；將所述初始位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，將預(yù)先設(shè)定的初始方向確定為移動方向；控制所述移動機(jī)器人從所述起始位置點(diǎn)開始，按照所述移動方向移動；在所述移動機(jī)器人移動過程中，通過所述傳感器獲得所述接收線圈的電壓幅值變化信息；在移動到與所述起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，根據(jù)所述電壓幅值變化信息，確定所述接收線圈在所述交變電磁場中電壓幅值的遞增方向；將所述中止位置點(diǎn)確定為所述起始位置點(diǎn)，將所述遞增方向確定為所述移動方向，重復(fù)執(zhí)行所述控制所述移動機(jī)器人從所述起始位置點(diǎn)開始，按照所述移動方向移動的步驟，直至所述接收線圈的電壓幅值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，停止移動，完成對位操作。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，所述傳感器包括：

橋式整流電路、分壓電路、ad轉(zhuǎn)換單元、微控制單元和通信單元；

所述橋式整流電路，用于將所述接收線圈產(chǎn)生的交流電壓輸出為直流電壓；

所述分壓電路，用于對所述直流電壓進(jìn)行分壓操作；

所述ad轉(zhuǎn)換單元，用于將分壓后的所述直流電壓的模擬電壓信號變換為數(shù)字電壓信號，并將所述數(shù)字電壓信號發(fā)送給所述微控制單元；

所述微控制單元，用于對所述數(shù)字電壓信號進(jìn)行信息采集，并將采集的電壓幅值信息通過所述通信單元發(fā)送給所述主控制器。

應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案，主控制器在檢測到移動機(jī)器人進(jìn)入充電器的發(fā)射線圈輻射的交變電磁場中時，獲得初始位置點(diǎn)，將初始位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，將預(yù)先設(shè)定的初始方向確定為移動方向，控制移動機(jī)器人從起始位置點(diǎn)開始，按照移動方向移動，在移動機(jī)器人移動過程中，通過傳感器獲得接收線圈的電壓幅值變化信息，在移動到與起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，根據(jù)電壓幅值變化信息，確定接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向，將中止位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，將遞增方向確定為移動方向，重復(fù)執(zhí)行控制移動機(jī)器人從起始位置點(diǎn)開始，按照移動方向移動的步驟，直至接收線圈的電壓幅值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，停止移動，完成對位操作。主控制器通過內(nèi)置于移動機(jī)器人中的傳感器獲得接收線圈的電壓幅值變化信息，確定接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向，控制移動機(jī)器人沿著遞增方向移動，最終完成線圈對位操作，無需借助外部的傳感設(shè)備，系統(tǒng)構(gòu)造簡單，成本較低。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一種面向移動機(jī)器人的線圈對位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明的實(shí)施例中一種面向移動機(jī)器人的線圈對位方法的實(shí)施流程圖；

圖3為本發(fā)明的實(shí)施例中一種接收線圈電壓幅值與接收線圈和發(fā)射線圈距離關(guān)系示意圖；

圖4為本發(fā)明的實(shí)施例中一種面向移動機(jī)器人的線圈對位方法的運(yùn)動示意圖；

圖5為本發(fā)明的實(shí)施例中一種面向移動機(jī)器人的線圈對位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的核心是提供一種面向移動機(jī)器人的線圈對位方法，該方法可以應(yīng)用于主控制器，主控制器可以是內(nèi)置于移動機(jī)器人中的部件，如圖1所示，還可以為獨(dú)立于移動機(jī)器人的上位機(jī)。主控制器與內(nèi)置于移動機(jī)器人中的傳感器通信連接，傳感器并聯(lián)在內(nèi)置于移動機(jī)器人中的接收線圈兩端，如圖1所示。主控制器在檢測到移動機(jī)器人進(jìn)入充電器的發(fā)射線圈輻射的交變電磁場中時，獲得初始位置點(diǎn)；將初始位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，將預(yù)先設(shè)定的初始方向確定為移動方向；控制移動機(jī)器人從起始位置點(diǎn)開始，按照移動方向移動；在移動機(jī)器人移動過程中，通過傳感器獲得接收線圈的電壓幅值變化信息；在移動到與起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，根據(jù)電壓幅值變化信息，確定接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向；將中止位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，將遞增方向確定為移動方向，重復(fù)執(zhí)行控制移動機(jī)器人從起始位置點(diǎn)開始，按照移動方向移動的步驟，直至接收線圈的電壓幅值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，停止移動，完成對位操作。主控制器通過內(nèi)置于移動機(jī)器人中的傳感器獲得接收線圈的電壓幅值變化信息，確定接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向，控制移動機(jī)器人沿著遞增方向移動，最終完成線圈對位操作，無需借助外部的傳感設(shè)備，系統(tǒng)構(gòu)造簡單，成本較低。

參見圖2，為本發(fā)明實(shí)施例中一種面向移動機(jī)器人的線圈對位方法的實(shí)施流程圖，該方法可以包括以下步驟：

s201：在檢測到移動機(jī)器人進(jìn)入充電器的發(fā)射線圈輻射的交變電磁場中時，獲得初始位置點(diǎn)。

如圖1所示，充電器可以包括直流電源、逆變電路、保護(hù)電路和發(fā)射線圈。直流電源給發(fā)射線圈供電，經(jīng)過逆變電路產(chǎn)生高頻交流電，發(fā)射線圈在高頻交流電的作用下產(chǎn)生均勻變化的磁場，即交變電磁場。在檢測到移動機(jī)器人進(jìn)入充電器的發(fā)射線圈輻射的交變電磁場中時，主控制器可以通過并聯(lián)在內(nèi)置于移動機(jī)器人中的接收線圈兩端的傳感器獲得初始位置點(diǎn)。

s202：將初始位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，將預(yù)先設(shè)定的初始方向確定為移動方向。

在主控制器通過并聯(lián)在內(nèi)置于移動機(jī)器人中的接收線圈兩端的傳感器獲得初始位置點(diǎn)后，可以將獲得的初始位置點(diǎn)確定為內(nèi)置有接收線圈的移動機(jī)器人的起始位置點(diǎn)，并可以預(yù)先設(shè)定一個初始方向，將設(shè)定的初始方向確定為移動機(jī)器人的移動方向。

s203：控制移動機(jī)器人從起始位置點(diǎn)開始，按照移動方向移動。

在確定出起始位置點(diǎn)和初始方向后，主控制器可以控制移動機(jī)器人從起始位置點(diǎn)開始，按照確定出的移動方向移動。

s204：在移動機(jī)器人移動過程中，通過傳感器獲得接收線圈的電壓幅值變化信息。

在移動機(jī)器人按照確定出的移動方向移動的過程中，移動機(jī)器人在交變電磁場中的位置不同，接收線圈中心與發(fā)射線圈中心的距離就可能不同，隨著接收線圈中心與發(fā)射線圈中心距離的變化，接收線圈感應(yīng)到的電壓幅值也會隨著變化，主控制器可以通過并聯(lián)在內(nèi)置于移動機(jī)器人中的接收線圈兩端的傳感器獲得接收線圈的電壓幅值變化信息。

在移動機(jī)器人移動過程中，判斷接收線圈的電壓幅值是否達(dá)到預(yù)設(shè)值，如果是，則執(zhí)行步驟s207的操作，如果否，則執(zhí)行步驟s205的操作。

s205：在移動到與起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，根據(jù)電壓幅值變化信息，確定接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向。

可以設(shè)定移動機(jī)器人每次移動的距離，在確定出移動機(jī)器人的起始位置點(diǎn)和移動方向后，主控制器可以控制移動機(jī)器人在按照確定出的移動方向移動到與起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，根據(jù)傳感器獲得的移動機(jī)器人從起始位置點(diǎn)到中止位置點(diǎn)移動過程中接收線圈的電壓幅值變化信息，確定接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，步驟s205可以包括以下步驟：

在移動到與起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，如果接收線圈在起始位置點(diǎn)的電壓幅值小于接收線圈在中止位置點(diǎn)的電壓幅值，則將移動方向確定為接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向。

在移動機(jī)器人從起始位置點(diǎn)按照確定出的移動方向移動到與起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，主控制器可以對傳感器獲得的接收線圈在起始位置點(diǎn)和中止位置點(diǎn)的電壓幅值進(jìn)行比較，如果接收線圈在起始位置點(diǎn)的電壓幅值小于接收線圈在中止位置點(diǎn)的電壓幅值，則可以將移動機(jī)器人的移動方向確定為接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，步驟s205還可以包括以下步驟：

步驟一：在移動到與起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，如果接收線圈在起始位置點(diǎn)的電壓幅值大于接收線圈在中止位置點(diǎn)的電壓幅值，則控制移動機(jī)器人返回至起始位置點(diǎn)，并沿著移動方向的第一垂直方向移動；

步驟二：在移動設(shè)定距離到達(dá)第一位置點(diǎn)時，如果接收線圈在起始位置點(diǎn)的電壓幅值小于接收線圈在第一位置點(diǎn)的電壓幅值，則將第一位置點(diǎn)確定為中止位置點(diǎn)，將移動方向的第一垂直方向確定為接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向。

在移動機(jī)器人從起始位置點(diǎn)按照確定出的移動方向移動到與起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，如果主控制器對起始位置點(diǎn)和中止位置點(diǎn)的電壓幅值進(jìn)行比較后，得出接收線圈在起始位置點(diǎn)的電壓幅值大于接收線圈在中止位置點(diǎn)的電壓幅值，說明當(dāng)前移動方向不是接收線圈電壓幅值遞增的方向，則可以控制移動機(jī)器人返回至起始位置點(diǎn)，并沿著移動方向的第一垂直方向移動。第一垂直方向?yàn)榕c移動方向垂直的兩個方向中的一個方向。

在主控制器控制移動機(jī)器人沿著移動方向的第一垂直方向移動設(shè)定距離到達(dá)第一位置點(diǎn)時，如果傳感器獲得的接收線圈在起始位置點(diǎn)的電壓幅值小于接收線圈在第一位置點(diǎn)的電壓幅值，則可以將第一位置點(diǎn)確定為中止位置點(diǎn)，將移動方向的第一垂直方向確定為接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向。第一位置點(diǎn)為第一垂直方向上與起始位置點(diǎn)之間的距離為設(shè)定距離的一個位置點(diǎn)。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，步驟s205還可以包括以下步驟：

在移動設(shè)定距離到達(dá)第一位置點(diǎn)時，如果接收線圈在起始位置點(diǎn)的電壓幅值大于接收線圈在第一位置點(diǎn)的電壓幅值，則控制移動機(jī)器人返回至起始位置點(diǎn)，將移動方向的第二垂直方向確定為接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向，控制移動機(jī)器人沿著遞增方向移動設(shè)定距離到達(dá)第二位置點(diǎn)，將第二位置點(diǎn)確定為中止位置點(diǎn)，第二垂直方向?yàn)榈谝淮怪狈较虻姆捶较颉?/p>

在主控制器控制移動機(jī)器人返回起始位置點(diǎn)，并沿著移動方向的第一垂直方向移動設(shè)定距離到達(dá)第一位置點(diǎn)時，如果通過傳感器獲得的接收線圈在起始位置點(diǎn)的電壓幅值大于接收線圈在第一位置點(diǎn)的電壓幅值，說明該第一垂直方向不是接收線圈電壓幅值遞增的方向，則可以控制移動機(jī)器人返回至起始位置點(diǎn)，將移動方向的第二垂直方向確定為接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向，控制移動機(jī)器人沿著遞增方向移動設(shè)定距離到達(dá)第二位置點(diǎn)，將第二位置點(diǎn)確定為中止位置點(diǎn)。第二垂直方向?yàn)榈谝淮怪狈较虻姆捶较?，第二位置點(diǎn)為第二垂直方向上與起始位置點(diǎn)之間的距離為設(shè)定距離的一個位置點(diǎn)。

s206：將中止位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，將遞增方向確定為移動方向，重復(fù)執(zhí)行步驟s203的操作。

s207：停止移動，完成對位操作。

在本發(fā)明實(shí)施例中，可以針對接收線圈的電壓幅值預(yù)先設(shè)定一個值。在移動機(jī)器人移動到與起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)，并根據(jù)接收線圈的電壓幅值變化信息，確定出接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向后，可以將中止位置點(diǎn)確定為接下來移動的起始位置點(diǎn)，將確定出的遞增方向確定為移動方向，重復(fù)執(zhí)行步驟s203的操作，直至接收線圈的電壓幅值達(dá)到預(yù)設(shè)值，主控制器控制移動機(jī)器人停止移動，完成接收線圈與發(fā)射線圈之間的對位操作，以保證高效能量傳輸。

該預(yù)設(shè)值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定和調(diào)整，如設(shè)定為接收線圈的最大電壓幅值的80％，本發(fā)明實(shí)施例對此不做限制。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，預(yù)設(shè)值為接收線圈與發(fā)射線圈完全重合時接收線圈的電壓幅值。

在內(nèi)置有接收線圈的移動機(jī)器人在交變電磁場中移動的過程中，接收線圈與發(fā)射線圈間的重合程度是變化的，重合程度越高，接收線圈感應(yīng)到的電壓幅值越大，如圖3所示，當(dāng)接收線圈中心與發(fā)射線圈中心距離越近時，接收線圈感應(yīng)到的電壓幅值越大，相反，當(dāng)接收線圈中心與發(fā)射線圈中心距離越遠(yuǎn)時，接收線圈感應(yīng)到的電壓幅值就越小。當(dāng)接收線圈與發(fā)射線圈完全重合時，接收線圈感應(yīng)到的電壓幅值最大?？梢詫⒔邮站€圈與發(fā)射線圈完全重合時接收線圈的電壓幅值設(shè)定為預(yù)設(shè)值。即在移動機(jī)器人沿著遞增方向移動過程中，接收線圈的電壓幅值達(dá)到可感應(yīng)到的最大的電壓幅值時，停止移動，完成線圈對位操作，以提高移動機(jī)器人充電效率。

應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例所提供的方法，主控制器在檢測到移動機(jī)器人進(jìn)入充電器的發(fā)射線圈輻射的交變電磁場中時，獲得初始位置點(diǎn)；將初始位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，將預(yù)先設(shè)定的初始方向確定為移動方向；控制移動機(jī)器人從起始位置點(diǎn)開始，按照移動方向移動；在移動機(jī)器人移動過程中，通過傳感器獲得接收線圈的電壓幅值變化信息；在移動到與起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，根據(jù)電壓幅值變化信息，確定接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向；將中止位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，將遞增方向確定為移動方向，重復(fù)執(zhí)行控制移動機(jī)器人從起始位置點(diǎn)開始，按照移動方向移動的步驟，直至接收線圈的電壓幅值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，停止移動，完成對位操作。主控制器通過內(nèi)置于移動機(jī)器人中的傳感器獲得接收線圈的電壓幅值變化信息，確定接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向，控制移動機(jī)器人沿著遞增方向移動，最終完成線圈對位操作，無需借助外部的傳感設(shè)備，系統(tǒng)構(gòu)造簡單，成本較低。

為便于理解，以圖4為例，對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行說明。

主控制器在檢測到移動機(jī)器人進(jìn)入充電器的發(fā)射線圈輻射的交變電磁場中時，可以通過并聯(lián)在內(nèi)置于移動機(jī)器人中的接收線圈兩端的傳感器獲得初始位置點(diǎn)，可以將獲得的初始位置點(diǎn)確定為內(nèi)置有接收線圈的移動機(jī)器人的起始位置點(diǎn)，并可以預(yù)先設(shè)定一個初始方向，將設(shè)定的初始方向確定為移動機(jī)器人的移動方向。

控制內(nèi)置有接收線圈的移動機(jī)器人在發(fā)射線圈輻射的交變電磁場中從起始位置點(diǎn)開始，按照確定出的移動方向移動設(shè)定距離后到達(dá)中止位置點(diǎn)p1點(diǎn)，在移動機(jī)器人移動過程中，由并聯(lián)在內(nèi)置于移動機(jī)器人中的接收線圈兩端的傳感器獲得接收線圈的電壓幅值變化信息。

如果接收線圈在起始位置點(diǎn)的電壓幅值小于接收線圈在p1點(diǎn)的電壓幅值，則將移動方向確定為接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向。將p1點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，從p1點(diǎn)繼續(xù)移動設(shè)定距離到達(dá)中止位置點(diǎn)p2點(diǎn)，如果接收線圈在p1點(diǎn)的電壓幅值小于接收線圈在p2點(diǎn)的電壓幅值，則將移動方向確定為接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向。將p2點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，從p2點(diǎn)繼續(xù)移動設(shè)定距離到達(dá)中止位置點(diǎn)p3點(diǎn)，如果接收線圈在p2點(diǎn)的電壓幅值小于接收線圈在p3點(diǎn)的電壓幅值，則將移動方向確定為接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向。將p3點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，從p3點(diǎn)繼續(xù)移動設(shè)定距離到達(dá)中止位置點(diǎn)p4點(diǎn)。

如果接收線圈在p3點(diǎn)電壓幅值大于接收線圈在p4點(diǎn)的電壓幅值，則主控制器控制移動機(jī)器人返回至p3點(diǎn)，并控制移動機(jī)器人沿著移動方向的第一垂直方向移動，移動設(shè)定距離到達(dá)第一位置點(diǎn)p5點(diǎn)，如果接收線圈在p3點(diǎn)的電壓幅值小于接收線圈在p5點(diǎn)的電壓幅值，則將p5點(diǎn)確定為中止位置點(diǎn)，將移動方向的第一垂直方向確定為接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向。

如果接收線圈在p3點(diǎn)的電壓幅值大于接收線圈在p5點(diǎn)的電壓幅值，則控制移動機(jī)器人返回至p3點(diǎn)，將移動方向的第二垂直方向確定為接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向，控制移動機(jī)器人沿著遞增方向移動設(shè)定距離到達(dá)第二位置點(diǎn)p6點(diǎn)，將p6點(diǎn)確定為中止位置點(diǎn)，第二垂直方向?yàn)榈谝淮怪狈较虻姆捶较颉?/p>

重復(fù)上述步驟，經(jīng)過多次迭代后，當(dāng)接收線圈的電壓幅值到達(dá)預(yù)值時，主控制器控制移動機(jī)器人停止移動，完成接收線圈與發(fā)射線圈之間的對位操作。

相應(yīng)于上面的方法實(shí)施例，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種面向移動機(jī)器人的線圈對位裝置，應(yīng)用于主控制器，主控制器與內(nèi)置于移動機(jī)器人中的傳感器通信連接，傳感器并聯(lián)在內(nèi)置于移動機(jī)器人中的接收線圈兩端，下文描述的一種面向移動機(jī)器人的線圈對位裝置與上文描述的一種面向移動機(jī)器人的線圈對位方法可相互對應(yīng)參照。

參見圖5所示，該裝置可以包括以下模塊：

初始位置點(diǎn)獲得模塊501，用于在檢測到移動機(jī)器人進(jìn)入充電器的發(fā)射線圈輻射的交變電磁場中時，獲得初始位置點(diǎn)；

起始位置點(diǎn)確定模塊502，用于將初始位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)；

移動方向確定模塊503，用于將預(yù)先設(shè)定的初始方向確定為移動方向；

移動控制模塊504，用于控制移動機(jī)器人從起始位置點(diǎn)開始，按照移動方向移動；

信息獲得模塊505，用于在移動機(jī)器人移動過程中，通過傳感器獲得接收線圈的電壓幅值變化信息；

遞增方向確定模塊506，用于在移動到與起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，根據(jù)電壓幅值變化信息，確定接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向；

起始位置點(diǎn)確定模塊502，還用于將中止位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)；

移動方向確定模塊503，還用于將遞增方向確定為移動方向，觸發(fā)所述移動控制模塊504；

移動控制模塊504，還用于在接收線圈的電壓幅值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，停止移動，完成對位操作。

應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例所提供的裝置，主控制器在檢測到移動機(jī)器人進(jìn)入充電器的發(fā)射線圈輻射的交變電磁場中時，獲得初始位置點(diǎn)；將初始位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，將預(yù)先設(shè)定的初始方向確定為移動方向；控制移動機(jī)器人從起始位置點(diǎn)開始，按照移動方向移動；在移動機(jī)器人移動過程中，通過傳感器獲得接收線圈的電壓幅值變化信息；在移動到與起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，根據(jù)電壓幅值變化信息，確定接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向；將中止位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，將遞增方向確定為移動方向，重復(fù)執(zhí)行控制移動機(jī)器人從起始位置點(diǎn)開始，按照移動方向移動的步驟，直至接收線圈的電壓幅值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，停止移動，完成對位操作。主控制器通過內(nèi)置于移動機(jī)器人中的傳感器獲得接收線圈的電壓幅值變化信息，確定接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向，控制移動機(jī)器人沿著遞增方向移動，最終完成線圈對位操作，無需借助外部的傳感設(shè)備，系統(tǒng)構(gòu)造簡單，成本較低。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，遞增方向確定模塊506，具體用于：

在移動到與起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，如果接收線圈在起始位置點(diǎn)的電壓幅值小于接收線圈在中止位置點(diǎn)的電壓幅值，則將移動方向確定為接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，還包括中止位置點(diǎn)確定模塊，

移動控制模塊504，還用于在移動到與起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，如果接收線圈在起始位置點(diǎn)的電壓幅值大于接收線圈在中止位置點(diǎn)的電壓幅值，則控制移動機(jī)器人返回至起始位置點(diǎn)，并沿著移動方向的第一垂直方向移動；

中止位置點(diǎn)確定模塊，用于在移動設(shè)定距離到達(dá)第一位置點(diǎn)時，如果接收線圈在起始位置點(diǎn)的電壓幅值小于接收線圈在第一位置點(diǎn)的電壓幅值，則將第一位置點(diǎn)確定為中止位置點(diǎn)；

遞增方向確定模塊506，還用于將移動方向的第一垂直方向確定為接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，

移動控制模塊504，還用于在移動設(shè)定距離到達(dá)第一位置點(diǎn)時，如果接收線圈在起始位置點(diǎn)的電壓幅值大于接收線圈在第一位置點(diǎn)的電壓幅值，則控制移動機(jī)器人返回至起始位置點(diǎn)；

遞增方向確定模塊506，還用于將移動方向的第二垂直方向確定為接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向；

移動控制模塊504，還用于控制移動機(jī)器人沿著遞增方向移動設(shè)定距離到達(dá)第二位置點(diǎn)；

中止位置點(diǎn)確定模塊，還用于將第二位置點(diǎn)確定為中止位置點(diǎn)；

所述第二垂直方向?yàn)樗龅谝淮怪狈较虻姆捶较颉?/p>

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，預(yù)設(shè)值為接收線圈與發(fā)射線圈完全重合時接收線圈的電壓幅值。

相應(yīng)于上面的方法實(shí)施例與裝置實(shí)施例，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種移動機(jī)器人，如圖1所示，該移動機(jī)器人包括機(jī)器人本體和內(nèi)置于機(jī)器人本體中的主控制器110、傳感器120和接收線圈130，主控制器110與傳感器120通信連接，傳感器120并聯(lián)在接收線圈130兩端，其中，

主控制器110，用于在檢測到移動機(jī)器人進(jìn)入充電器的發(fā)射線圈輻射的交變電磁場中時，獲得初始位置點(diǎn)；將初始位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，將預(yù)先設(shè)定的初始方向確定為移動方向；控制移動機(jī)器人從起始位置點(diǎn)開始，按照移動方向移動；在移動機(jī)器人移動過程中，通過傳感器120獲得接收線圈130的電壓幅值變化信息；在移動到與起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，根據(jù)電壓幅值變化信息，確定接收線圈130在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向；將中止位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，將遞增方向確定為移動方向，重復(fù)執(zhí)行控制移動機(jī)器人從起始位置點(diǎn)開始，按照移動方向移動的步驟，直至接收線圈130的電壓幅值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，停止移動，完成對位操作。

應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例所提供的移動機(jī)器人，主控制器在檢測到移動機(jī)器人進(jìn)入充電器的發(fā)射線圈輻射的交變電磁場中時，獲得初始位置點(diǎn)；將初始位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，將預(yù)先設(shè)定的初始方向確定為移動方向；控制移動機(jī)器人從起始位置點(diǎn)開始，按照移動方向移動；在移動機(jī)器人移動過程中，通過傳感器獲得接收線圈的電壓幅值變化信息；在移動到與起始位置點(diǎn)的距離為設(shè)定距離的中止位置點(diǎn)時，根據(jù)電壓幅值變化信息，確定接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向；將中止位置點(diǎn)確定為起始位置點(diǎn)，將遞增方向確定為移動方向，重復(fù)執(zhí)行控制移動機(jī)器人從起始位置點(diǎn)開始，按照移動方向移動的步驟，直至接收線圈的電壓幅值達(dá)到預(yù)設(shè)值時，停止移動，完成對位操作。主控制器通過內(nèi)置于移動機(jī)器人中的傳感器獲得接收線圈的電壓幅值變化信息，確定接收線圈在交變電磁場中電壓幅值的遞增方向，控制移動機(jī)器人沿著遞增方向移動，最終完成線圈對位操作，無需借助外部的傳感設(shè)備，系統(tǒng)構(gòu)造簡單，成本較低。

在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式中，傳感器120包括：

橋式整流電路101、分壓電路102、ad轉(zhuǎn)換單元103、微控制單元104和通信單元105；

橋式整流電路101，用于將接收線圈130產(chǎn)生的交流電壓輸出為直流電壓；

分壓電路102，用于對直流電壓進(jìn)行分壓操作；

ad轉(zhuǎn)換單元103，用于將分壓后的直流電壓的模擬電壓信號變換為數(shù)字電壓信號，并將數(shù)字電壓信號發(fā)送給微控制單元104；

微控制單元104，用于對數(shù)字電壓信號進(jìn)行信息采集，并將采集的電壓幅值信息通過通信單元105發(fā)送給主控制器110。

內(nèi)置于機(jī)器人本體中的傳感器120包括橋式整流電路101、分壓電路102、ad轉(zhuǎn)換單元103、微控制單元104、通信單元105等。橋式整流電路101是主要由四個二極管組成的橋路，用于把接收線圈130產(chǎn)生的交流電壓輸出為直流電壓。分壓電路102是通過串聯(lián)電阻的方式對直流電壓進(jìn)行分壓操作。ad轉(zhuǎn)換單元103，用于將分壓后的直流電壓的模擬電壓信號變換為數(shù)字電壓信號，并將數(shù)字電壓信號發(fā)送給微控制單元104。微控制單元104對數(shù)字電壓信號進(jìn)行信息采集，并將采集的電壓幅值信息通過通信單元105發(fā)送給主控制器110。通信單元105實(shí)現(xiàn)微控制單元104與主控制器110之間的通信，通信方式包括usb通信、rs-233協(xié)議、rs-485協(xié)議、i2c協(xié)議等。

具體的，內(nèi)置于機(jī)器人本體中的傳感器120的工作原理如下：

當(dāng)內(nèi)置有接收線圈130的移動機(jī)器人在充電器的發(fā)射線圈輻射的交變電磁場中移動時，接收線圈130通過諧振電路產(chǎn)生交流電壓，交流電壓經(jīng)過傳感器120中的橋式整流電路101后輸出直流電壓，通過分壓電路102對輸出的直流電壓進(jìn)行分壓，分壓后的直流電壓經(jīng)過ad轉(zhuǎn)換單元103后將數(shù)字電壓信號發(fā)送給微控制單元104進(jìn)行采集，微控制單元104將采集的電壓信息通過通信單元105發(fā)送給主控制器110。

本說明書中各個實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其它實(shí)施例的不同之處，各個實(shí)施例之間相同或相似部分互相參見即可。對于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

專業(yè)人員還可以進(jìn)一步意識到，結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。

結(jié)合本文中所公開的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲器(ram)、內(nèi)存、只讀存儲器(rom)、電可編程rom、電可擦除可編程rom、寄存器、硬盤、可移動磁盤、cd-rom、或技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。

本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的技術(shù)方案及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。