一种基于红外阵列的机器人自主充电方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于机器人自主充电领域，尤其涉及一种红外阵列的机器人自主充电方法及系统。
【背景技术】
[0002]移动机器人自动充电功能可以延长机器人的自治时间，增加其活动范围，实现连续任务动作。自动充电技术要求机器人能快速寻找充电站，机器人与充电站之间有较高的传输电能效率并且充电安全、快速。
[0003]传统的接触式充电方式存在以下问题:
[0004]从物理方面:充电连接部件为金属导体暴露在外部，电连接时容易产生火花，这对于易燃易爆场合危险性很大；如果出现污物会导致接触不良或电连接失败。
[0005]从机械方面看，传统的充电连接部件采取直插方式完成对接充电，多次插拔对接头的机械损伤会引起接触松动从而导致接触不良或电能传输下降。
[0006]并且，传统的接触式红外引导充电需要多次调整机器人的角度才能准确的找到充电站的位置，其耗费时间长，效率低。
【发明内容】
[0007]为解决上述问题，本发明提供一种基于红外阵列的机器人自主充电方法及系统，机器人通过识别方格矩阵中的坐标，实现与充电站的快速对接。
[0008]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0009]一种基于红外阵列的机器人自主充电方法，包括如下步骤:
[0010]移动模块控制机器人进入由两块布满红外发射管的基板组成的红外方格坐标区域，并按照预定的轨迹行走；
[0011]解析模块解析机器人在行进过程中经过的方格矩阵坐标，直到机器人碰触其中一块基板为止；
[0012]计算模块根据解析模块解析的方格矩阵坐标可计算出机器人行走方向与X轴方向或Y轴方向的角度θ ；
[0013]主控模块控制机器人旋转-Θ度之后，延X轴方向或Y轴方向前行，直到与充电站对接。
[0014]优选地，在所述移动模块控制机器人进入由两块布满红外发射管的基板组成的红外方格坐标区域之前，还包括:
[0015]以充电站所在位置为原点，X轴方向与Y轴方向分别放置第一基板与第二基板，形成直角坐标系；
[0016]所述基板上布满红外发射管，每个红外发射管的出光端均设置有透镜装置，使发散的红外光线折射成近似平行的光线，所有交点按行、列编号，形成红外方格坐标区域。
[0017]优选地，所述红外方格坐标区域为一 6mx6m的正方形红外方格矩阵区域。
[0018]优选地，所述预定的轨迹为一直线。
[0019]优选地，所述解析模块解析机器人在行进过程中所经过的方格矩阵坐标之前，还包括:红外接收模块不断接收红外光线，并读取当前机器人位置所属的方格矩阵。
[0020]一种基于红外阵列的机器人自主充电系统，所述系统包括:机器人及充电站，所述机器人包括一移动模块、一解析模块、一计算模块及一主控模块，
[0021]移动模块，用于控制机器人进入红外方格坐标区域，并使机器人按照预定的轨迹行走；
[0022]解析模块，用于解析机器人在行进过程中经过的方格矩阵坐标，直到机器人碰触到其中一块基板为止；
[0023]计算模块，用于根据方格矩阵坐标计算出机器人行走的方向与X轴方向或Y轴方向的角度Θ ;
[0024]主控模块，用于控制机器人旋转-Θ度之后，延X轴方向或Y轴方向前行，直到与充电站对接。
[0025]优选地，该系统还包括第一基板、第二基板，红外发射管及透镜装置，
[0026]第一基板，用于与所述第二基板垂直放置形成直角坐标系；
[0027]第二基板，用于与所述第一基板垂直放置并形成直角坐标系；
[0028]红外发射管，分布于所述第一基板和第二基板上，用于发射发散的红外光线；
[0029]透镜装置，置于所述红外发射管的出光端，用于将发散的红外光线折射成近似平行的光线。
[0030]优选地，所述机器人还包括红外接收模块，用于接收红外发射管发射、并且经透镜装置折射的近似平行的红外光线，并读取机器人当前位置所属的方格矩阵。
[0031]本发明与现有技术相比，可以快速调整机器人与充电站之间的方向，完成与充电站的对接。减少了调整机器人的次数，提高了寻找充电站的效率。
【附图说明】
[0032]图1是本发明自主充电方法实施例一的流程图。
[0033]图2是本发明自主充电方法实施例二的流程图。
[0034]图3是本发明自主充电系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0035]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下现有结合附图及实施例，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。
[0036]实施例一
[0037]参考图1所不，为本发明一种基于红外阵列的机器人自主充电方法第一实施例流程示意图，包括:
[0038]SlOl:移动模块11控制机器人10进入由两块布满红外发射管50的基板组成的红外方格坐标区域，并按照预定的轨迹行走。
[0039]S102:解析模块13解析机器人10在行进过程中经过的方格矩阵坐标，直到机器人碰触其中一块基板为止。
[0040]S103:计算模块14根据解析模块13解析的方格矩阵坐标可计算出机器人10行走方向与X轴方向或Y轴方向的角度Θ。
[0041]S104:主控模块15控制机器人旋转J1-Θ度之后，延X轴方向或Y轴方向前行，直到与充电站对接。
[0042]实施例二
[0043]请参考图2所示，为本发明一种基于红外阵列的机器人自主充电方法第二实施例流程示意图，包括:
[0044]S201:以充电站20所在位置为原点，X轴方向与Y轴方向分别放置第一基板30与第二基板40，形成直角坐标系。
[0045]S202:所述基板上布满红外发射管50，每个红外发射管的出光端均设置有透镜装置60，使发散的红外光线折射成近似平行的光线，所有交点按行、列编号，形成红外方格坐标区域。
[0046]每个基板上均分布有大小相同、数量相等的红外发射管，在每个阵列红外发射管的出光端都设置有透镜装置，透镜装置将红外发射管发出的发散的红外光线折射成近似平行的光线，调节红外发射管的驱动电路使每个发射管发光的距离控制在6m，每两两相交的红外区域可以看做一个方格，这样，就形成了一个6mx6m的正方形红外方格矩阵区域。将所有的交点按其行、列编号，则可以对方格进行坐标定位。同时，对每行和列的红外发射器进行红外光编码调制，并且每个基板的红外发射器轮寻发射各自频率的红外光线。
[0047]S203:移动模块11控制机器人10进入红外方格坐标区域，并按照预定的轨迹行走。
[0048]预定的轨迹为一直线。
[0049]