一种移动机器人及面向移动机器人的线圈对位方法、装置与流程

本发明涉及无线供电技术领域，特别是涉及一种移动机器人及面向移动机器人的线圈对位方法、装置。

背景技术：

随着移动机器人技术的发展，移动机器人不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用，而且在城市安全、国防和空间探测等领域也得到很好的应用。移动机器人一般是使用高质量的机载可充电蓄电池组来给自身供电，但是只能维持几个小时，在移动机器人工作量很大时，电能的消耗就会很大，当电能耗尽时，移动机器人就会停止工作，需要采用人工干预方式给其充电，从而不能保证移动机器人连续工作。无线供电技术较好的解决了这个问题，在接收线圈和发射线圈对位后利用无线供电技术可以实现移动机器人的无线自动充电，使得移动机器人能够大幅度提高有效工作时间，进行连续工作。

在现有技术中，主要是利用视觉传感器、红外传感器等外部传感设备，通过获取发射线圈与接收线圈的距离信息，驱动移动机器人运动实现线圈对位，但是运用这些方法实现线圈间的对位，系统构造复杂、成本高，且因为红外传感器易受光照、烟雾等环境因素的影响，使得这种方法对应用环境要求较高。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种面向移动机器人的线圈对位方法，应用于主控制器，所述主控制器与内置于移动机器人中的传感器通信连接，所述传感器并联在内置于所述移动机器人中的接收线圈两端，所述方法包括：

在检测到所述移动机器人进入充电器的发射线圈辐射的交变电磁场中时，获得初始位置点；

将所述初始位置点确定为起始位置点，将预先设定的初始方向确定为移动方向；

控制所述移动机器人从所述起始位置点开始，按照所述移动方向移动；

在所述移动机器人移动过程中，通过所述传感器获得所述接收线圈的电压幅值变化信息；

在移动到与所述起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，根据所述电压幅值变化信息，确定所述接收线圈在所述交变电磁场中电压幅值的递增方向；

将所述中止位置点确定为所述起始位置点，将所述递增方向确定为所述移动方向，重复执行所述控制所述移动机器人从所述起始位置点开始，按照所述移动方向移动的步骤，直至所述接收线圈的电压幅值达到预设值时，停止移动，完成对位操作。

在本发明的一种具体实施方式中，所述在移动到与所述起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，根据所述电压幅值变化信息，确定所述接收线圈在所述交变电磁场中电压幅值的递增方向，包括：

在移动到与所述起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，如果所述接收线圈在所述起始位置点的电压幅值小于所述接收线圈在所述中止位置点的电压幅值，则将所述移动方向确定为所述接收线圈在所述交变电磁场中电压幅值的递增方向。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括：

在移动到与所述起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，如果所述接收线圈在所述起始位置点的电压幅值大于所述接收线圈在所述中止位置点的电压幅值，则控制所述移动机器人返回至所述起始位置点，并沿着所述移动方向的第一垂直方向移动；

在移动所述设定距离到达第一位置点时，如果所述接收线圈在所述起始位置点的电压幅值小于所述接收线圈在所述第一位置点的电压幅值，则将所述第一位置点确定为所述中止位置点，将所述移动方向的第一垂直方向确定为所述接收线圈在所述交变电磁场中电压幅值的递增方向。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括：

在移动所述设定距离到达所述第一位置点时，如果所述接收线圈在所述起始位置点的电压幅值大于所述接收线圈在所述第一位置点的电压幅值，则控制所述移动机器人返回至所述起始位置点，将所述移动方向的第二垂直方向确定为所述接收线圈在所述交变电磁场中电压幅值的递增方向，控制所述移动机器人沿着所述递增方向移动所述设定距离到达第二位置点，将所述第二位置点确定为所述中止位置点，所述第二垂直方向为所述第一垂直方向的反方向。

在本发明的一种具体实施方式中，所述预设值为所述接收线圈与所述发射线圈完全重合时所述接收线圈的电压幅值。

一种面向移动机器人的线圈对位装置，应用于主控制器，所述主控制器与内置于移动机器人中的传感器通信连接，所述传感器并联在内置于所述移动机器人中的接收线圈两端，所述装置包括：

初始位置点获得模块，用于在检测到所述移动机器人进入充电器的发射线圈辐射的交变电磁场中时，获得初始位置点；

起始位置点确定模块，用于将所述初始位置点确定为起始位置点；

移动方向确定模块，用于将预先设定的初始方向确定为移动方向；

移动控制模块，用于控制所述移动机器人从所述起始位置点开始，按照所述移动方向移动；

信息获得模块，用于在所述移动机器人移动过程中，通过所述传感器获得所述接收线圈的电压幅值变化信息；

递增方向确定模块，用于在移动到与所述起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，根据所述电压幅值变化信息，确定所述接收线圈在所述交变电磁场中电压幅值的递增方向；

所述起始位置点确定模块，还用于将所述中止位置点确定为所述起始位置点；

所述移动方向确定模块，还用于将所述递增方向确定为所述移动方向，触发所述移动控制模块；

所述移动控制模块，还用于在所述接收线圈的电压幅值达到预设值时，停止移动，完成对位操作。

在本发明的一种具体实施方式中，所述递增方向确定模块，具体用于：

在移动到与所述起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，如果所述接收线圈在所述起始位置点的电压幅值小于所述接收线圈在所述中止位置点的电压幅值，则将所述移动方向确定为所述接收线圈在所述交变电磁场中电压幅值的递增方向。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括中止位置点确定模块，

所述移动控制模块，还用于在移动到与所述起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，如果所述接收线圈在所述起始位置点的电压幅值大于所述接收线圈在所述中止位置点的电压幅值，则控制所述移动机器人返回至所述起始位置点，并沿着所述移动方向的第一垂直方向移动；

所述中止位置点确定模块，用于在移动所述设定距离到达第一位置点时，如果所述接收线圈在所述起始位置点的电压幅值小于所述接收线圈在所述第一位置点的电压幅值，则将所述第一位置点确定为所述中止位置点；

所述递增方向确定模块，还用于将所述移动方向的第一垂直方向确定为所述接收线圈在所述交变电磁场中电压幅值的递增方向。

一种移动机器人，包括机器人本体和内置于所述机器人本体中的主控制器、传感器和接收线圈，所述主控制器与所述传感器通信连接，所述传感器并联在所述接收线圈两端，其中，

所述主控制器，用于在检测到所述移动机器人进入充电器的发射线圈辐射的交变电磁场中时，获得初始位置点；将所述初始位置点确定为起始位置点，将预先设定的初始方向确定为移动方向；控制所述移动机器人从所述起始位置点开始，按照所述移动方向移动；在所述移动机器人移动过程中，通过所述传感器获得所述接收线圈的电压幅值变化信息；在移动到与所述起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，根据所述电压幅值变化信息，确定所述接收线圈在所述交变电磁场中电压幅值的递增方向；将所述中止位置点确定为所述起始位置点，将所述递增方向确定为所述移动方向，重复执行所述控制所述移动机器人从所述起始位置点开始，按照所述移动方向移动的步骤，直至所述接收线圈的电压幅值达到预设值时，停止移动，完成对位操作。

在本发明的一种具体实施方式中，所述传感器包括：

桥式整流电路、分压电路、ad转换单元、微控制单元和通信单元；

所述桥式整流电路，用于将所述接收线圈产生的交流电压输出为直流电压；

所述分压电路，用于对所述直流电压进行分压操作；

所述ad转换单元，用于将分压后的所述直流电压的模拟电压信号变换为数字电压信号，并将所述数字电压信号发送给所述微控制单元；

所述微控制单元，用于对所述数字电压信号进行信息采集，并将采集的电压幅值信息通过所述通信单元发送给所述主控制器。

应用本发明实施例所提供的技术方案，主控制器在检测到移动机器人进入充电器的发射线圈辐射的交变电磁场中时，获得初始位置点，将初始位置点确定为起始位置点，将预先设定的初始方向确定为移动方向，控制移动机器人从起始位置点开始，按照移动方向移动，在移动机器人移动过程中，通过传感器获得接收线圈的电压幅值变化信息，在移动到与起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，根据电压幅值变化信息，确定接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向，将中止位置点确定为起始位置点，将递增方向确定为移动方向，重复执行控制移动机器人从起始位置点开始，按照移动方向移动的步骤，直至接收线圈的电压幅值达到预设值时，停止移动，完成对位操作。主控制器通过内置于移动机器人中的传感器获得接收线圈的电压幅值变化信息，确定接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向，控制移动机器人沿着递增方向移动，最终完成线圈对位操作，无需借助外部的传感设备，系统构造简单，成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种面向移动机器人的线圈对位系统的结构框图；

图2为本发明的实施例中一种面向移动机器人的线圈对位方法的实施流程图；

图3为本发明的实施例中一种接收线圈电压幅值与接收线圈和发射线圈距离关系示意图；

图4为本发明的实施例中一种面向移动机器人的线圈对位方法的运动示意图；

图5为本发明的实施例中一种面向移动机器人的线圈对位装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种面向移动机器人的线圈对位方法，该方法可以应用于主控制器，主控制器可以是内置于移动机器人中的部件，如图1所示，还可以为独立于移动机器人的上位机。主控制器与内置于移动机器人中的传感器通信连接，传感器并联在内置于移动机器人中的接收线圈两端，如图1所示。主控制器在检测到移动机器人进入充电器的发射线圈辐射的交变电磁场中时，获得初始位置点；将初始位置点确定为起始位置点，将预先设定的初始方向确定为移动方向；控制移动机器人从起始位置点开始，按照移动方向移动；在移动机器人移动过程中，通过传感器获得接收线圈的电压幅值变化信息；在移动到与起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，根据电压幅值变化信息，确定接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向；将中止位置点确定为起始位置点，将递增方向确定为移动方向，重复执行控制移动机器人从起始位置点开始，按照移动方向移动的步骤，直至接收线圈的电压幅值达到预设值时，停止移动，完成对位操作。主控制器通过内置于移动机器人中的传感器获得接收线圈的电压幅值变化信息，确定接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向，控制移动机器人沿着递增方向移动，最终完成线圈对位操作，无需借助外部的传感设备，系统构造简单，成本较低。

参见图2，为本发明实施例中一种面向移动机器人的线圈对位方法的实施流程图，该方法可以包括以下步骤：

s201：在检测到移动机器人进入充电器的发射线圈辐射的交变电磁场中时，获得初始位置点。

如图1所示，充电器可以包括直流电源、逆变电路、保护电路和发射线圈。直流电源给发射线圈供电，经过逆变电路产生高频交流电，发射线圈在高频交流电的作用下产生均匀变化的磁场，即交变电磁场。在检测到移动机器人进入充电器的发射线圈辐射的交变电磁场中时，主控制器可以通过并联在内置于移动机器人中的接收线圈两端的传感器获得初始位置点。

s202：将初始位置点确定为起始位置点，将预先设定的初始方向确定为移动方向。

在主控制器通过并联在内置于移动机器人中的接收线圈两端的传感器获得初始位置点后，可以将获得的初始位置点确定为内置有接收线圈的移动机器人的起始位置点，并可以预先设定一个初始方向，将设定的初始方向确定为移动机器人的移动方向。

s203：控制移动机器人从起始位置点开始，按照移动方向移动。

在确定出起始位置点和初始方向后，主控制器可以控制移动机器人从起始位置点开始，按照确定出的移动方向移动。

s204：在移动机器人移动过程中，通过传感器获得接收线圈的电压幅值变化信息。

在移动机器人按照确定出的移动方向移动的过程中，移动机器人在交变电磁场中的位置不同，接收线圈中心与发射线圈中心的距离就可能不同，随着接收线圈中心与发射线圈中心距离的变化，接收线圈感应到的电压幅值也会随着变化，主控制器可以通过并联在内置于移动机器人中的接收线圈两端的传感器获得接收线圈的电压幅值变化信息。

在移动机器人移动过程中，判断接收线圈的电压幅值是否达到预设值，如果是，则执行步骤s207的操作，如果否，则执行步骤s205的操作。

s205：在移动到与起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，根据电压幅值变化信息，确定接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向。

可以设定移动机器人每次移动的距离，在确定出移动机器人的起始位置点和移动方向后，主控制器可以控制移动机器人在按照确定出的移动方向移动到与起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，根据传感器获得的移动机器人从起始位置点到中止位置点移动过程中接收线圈的电压幅值变化信息，确定接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向。

在本发明的一种具体实施方式中，步骤s205可以包括以下步骤：

在移动到与起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，如果接收线圈在起始位置点的电压幅值小于接收线圈在中止位置点的电压幅值，则将移动方向确定为接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向。

在移动机器人从起始位置点按照确定出的移动方向移动到与起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，主控制器可以对传感器获得的接收线圈在起始位置点和中止位置点的电压幅值进行比较，如果接收线圈在起始位置点的电压幅值小于接收线圈在中止位置点的电压幅值，则可以将移动机器人的移动方向确定为接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向。

在本发明的一种具体实施方式中，步骤s205还可以包括以下步骤：

步骤一：在移动到与起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，如果接收线圈在起始位置点的电压幅值大于接收线圈在中止位置点的电压幅值，则控制移动机器人返回至起始位置点，并沿着移动方向的第一垂直方向移动；

步骤二：在移动设定距离到达第一位置点时，如果接收线圈在起始位置点的电压幅值小于接收线圈在第一位置点的电压幅值，则将第一位置点确定为中止位置点，将移动方向的第一垂直方向确定为接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向。

在移动机器人从起始位置点按照确定出的移动方向移动到与起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，如果主控制器对起始位置点和中止位置点的电压幅值进行比较后，得出接收线圈在起始位置点的电压幅值大于接收线圈在中止位置点的电压幅值，说明当前移动方向不是接收线圈电压幅值递增的方向，则可以控制移动机器人返回至起始位置点，并沿着移动方向的第一垂直方向移动。第一垂直方向为与移动方向垂直的两个方向中的一个方向。

在主控制器控制移动机器人沿着移动方向的第一垂直方向移动设定距离到达第一位置点时，如果传感器获得的接收线圈在起始位置点的电压幅值小于接收线圈在第一位置点的电压幅值，则可以将第一位置点确定为中止位置点，将移动方向的第一垂直方向确定为接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向。第一位置点为第一垂直方向上与起始位置点之间的距离为设定距离的一个位置点。

在本发明的一种具体实施方式中，步骤s205还可以包括以下步骤：

在移动设定距离到达第一位置点时，如果接收线圈在起始位置点的电压幅值大于接收线圈在第一位置点的电压幅值，则控制移动机器人返回至起始位置点，将移动方向的第二垂直方向确定为接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向，控制移动机器人沿着递增方向移动设定距离到达第二位置点，将第二位置点确定为中止位置点，第二垂直方向为第一垂直方向的反方向。

在主控制器控制移动机器人返回起始位置点，并沿着移动方向的第一垂直方向移动设定距离到达第一位置点时，如果通过传感器获得的接收线圈在起始位置点的电压幅值大于接收线圈在第一位置点的电压幅值，说明该第一垂直方向不是接收线圈电压幅值递增的方向，则可以控制移动机器人返回至起始位置点，将移动方向的第二垂直方向确定为接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向，控制移动机器人沿着递增方向移动设定距离到达第二位置点，将第二位置点确定为中止位置点。第二垂直方向为第一垂直方向的反方向，第二位置点为第二垂直方向上与起始位置点之间的距离为设定距离的一个位置点。

s206：将中止位置点确定为起始位置点，将递增方向确定为移动方向，重复执行步骤s203的操作。

s207：停止移动，完成对位操作。

在本发明实施例中，可以针对接收线圈的电压幅值预先设定一个值。在移动机器人移动到与起始位置点的距离为设定距离的中止位置点，并根据接收线圈的电压幅值变化信息，确定出接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向后，可以将中止位置点确定为接下来移动的起始位置点，将确定出的递增方向确定为移动方向，重复执行步骤s203的操作，直至接收线圈的电压幅值达到预设值，主控制器控制移动机器人停止移动，完成接收线圈与发射线圈之间的对位操作，以保证高效能量传输。

该预设值可以根据实际情况进行设定和调整，如设定为接收线圈的最大电压幅值的80％，本发明实施例对此不做限制。

在本发明的一种具体实施方式中，预设值为接收线圈与发射线圈完全重合时接收线圈的电压幅值。

在内置有接收线圈的移动机器人在交变电磁场中移动的过程中，接收线圈与发射线圈间的重合程度是变化的，重合程度越高，接收线圈感应到的电压幅值越大，如图3所示，当接收线圈中心与发射线圈中心距离越近时，接收线圈感应到的电压幅值越大，相反，当接收线圈中心与发射线圈中心距离越远时，接收线圈感应到的电压幅值就越小。当接收线圈与发射线圈完全重合时，接收线圈感应到的电压幅值最大。可以将接收线圈与发射线圈完全重合时接收线圈的电压幅值设定为预设值。即在移动机器人沿着递增方向移动过程中，接收线圈的电压幅值达到可感应到的最大的电压幅值时，停止移动，完成线圈对位操作，以提高移动机器人充电效率。

应用本发明实施例所提供的方法，主控制器在检测到移动机器人进入充电器的发射线圈辐射的交变电磁场中时，获得初始位置点；将初始位置点确定为起始位置点，将预先设定的初始方向确定为移动方向；控制移动机器人从起始位置点开始，按照移动方向移动；在移动机器人移动过程中，通过传感器获得接收线圈的电压幅值变化信息；在移动到与起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，根据电压幅值变化信息，确定接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向；将中止位置点确定为起始位置点，将递增方向确定为移动方向，重复执行控制移动机器人从起始位置点开始，按照移动方向移动的步骤，直至接收线圈的电压幅值达到预设值时，停止移动，完成对位操作。主控制器通过内置于移动机器人中的传感器获得接收线圈的电压幅值变化信息，确定接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向，控制移动机器人沿着递增方向移动，最终完成线圈对位操作，无需借助外部的传感设备，系统构造简单，成本较低。

为便于理解，以图4为例，对本发明实施例进行说明。

主控制器在检测到移动机器人进入充电器的发射线圈辐射的交变电磁场中时，可以通过并联在内置于移动机器人中的接收线圈两端的传感器获得初始位置点，可以将获得的初始位置点确定为内置有接收线圈的移动机器人的起始位置点，并可以预先设定一个初始方向，将设定的初始方向确定为移动机器人的移动方向。

控制内置有接收线圈的移动机器人在发射线圈辐射的交变电磁场中从起始位置点开始，按照确定出的移动方向移动设定距离后到达中止位置点p1点，在移动机器人移动过程中，由并联在内置于移动机器人中的接收线圈两端的传感器获得接收线圈的电压幅值变化信息。

如果接收线圈在起始位置点的电压幅值小于接收线圈在p1点的电压幅值，则将移动方向确定为接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向。将p1点确定为起始位置点，从p1点继续移动设定距离到达中止位置点p2点，如果接收线圈在p1点的电压幅值小于接收线圈在p2点的电压幅值，则将移动方向确定为接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向。将p2点确定为起始位置点，从p2点继续移动设定距离到达中止位置点p3点，如果接收线圈在p2点的电压幅值小于接收线圈在p3点的电压幅值，则将移动方向确定为接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向。将p3点确定为起始位置点，从p3点继续移动设定距离到达中止位置点p4点。

如果接收线圈在p3点电压幅值大于接收线圈在p4点的电压幅值，则主控制器控制移动机器人返回至p3点，并控制移动机器人沿着移动方向的第一垂直方向移动，移动设定距离到达第一位置点p5点，如果接收线圈在p3点的电压幅值小于接收线圈在p5点的电压幅值，则将p5点确定为中止位置点，将移动方向的第一垂直方向确定为接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向。

如果接收线圈在p3点的电压幅值大于接收线圈在p5点的电压幅值，则控制移动机器人返回至p3点，将移动方向的第二垂直方向确定为接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向，控制移动机器人沿着递增方向移动设定距离到达第二位置点p6点，将p6点确定为中止位置点，第二垂直方向为第一垂直方向的反方向。

重复上述步骤，经过多次迭代后，当接收线圈的电压幅值到达预值时，主控制器控制移动机器人停止移动，完成接收线圈与发射线圈之间的对位操作。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种面向移动机器人的线圈对位装置，应用于主控制器，主控制器与内置于移动机器人中的传感器通信连接，传感器并联在内置于移动机器人中的接收线圈两端，下文描述的一种面向移动机器人的线圈对位装置与上文描述的一种面向移动机器人的线圈对位方法可相互对应参照。

参见图5所示，该装置可以包括以下模块：

初始位置点获得模块501，用于在检测到移动机器人进入充电器的发射线圈辐射的交变电磁场中时，获得初始位置点；

起始位置点确定模块502，用于将初始位置点确定为起始位置点；

移动方向确定模块503，用于将预先设定的初始方向确定为移动方向；

移动控制模块504，用于控制移动机器人从起始位置点开始，按照移动方向移动；

信息获得模块505，用于在移动机器人移动过程中，通过传感器获得接收线圈的电压幅值变化信息；

递增方向确定模块506，用于在移动到与起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，根据电压幅值变化信息，确定接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向；

起始位置点确定模块502，还用于将中止位置点确定为起始位置点；

移动方向确定模块503，还用于将递增方向确定为移动方向，触发所述移动控制模块504；

移动控制模块504，还用于在接收线圈的电压幅值达到预设值时，停止移动，完成对位操作。

应用本发明实施例所提供的装置，主控制器在检测到移动机器人进入充电器的发射线圈辐射的交变电磁场中时，获得初始位置点；将初始位置点确定为起始位置点，将预先设定的初始方向确定为移动方向；控制移动机器人从起始位置点开始，按照移动方向移动；在移动机器人移动过程中，通过传感器获得接收线圈的电压幅值变化信息；在移动到与起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，根据电压幅值变化信息，确定接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向；将中止位置点确定为起始位置点，将递增方向确定为移动方向，重复执行控制移动机器人从起始位置点开始，按照移动方向移动的步骤，直至接收线圈的电压幅值达到预设值时，停止移动，完成对位操作。主控制器通过内置于移动机器人中的传感器获得接收线圈的电压幅值变化信息，确定接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向，控制移动机器人沿着递增方向移动，最终完成线圈对位操作，无需借助外部的传感设备，系统构造简单，成本较低。

在本发明的一种具体实施方式中，递增方向确定模块506，具体用于：

在移动到与起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，如果接收线圈在起始位置点的电压幅值小于接收线圈在中止位置点的电压幅值，则将移动方向确定为接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括中止位置点确定模块，

移动控制模块504，还用于在移动到与起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，如果接收线圈在起始位置点的电压幅值大于接收线圈在中止位置点的电压幅值，则控制移动机器人返回至起始位置点，并沿着移动方向的第一垂直方向移动；

中止位置点确定模块，用于在移动设定距离到达第一位置点时，如果接收线圈在起始位置点的电压幅值小于接收线圈在第一位置点的电压幅值，则将第一位置点确定为中止位置点；

递增方向确定模块506，还用于将移动方向的第一垂直方向确定为接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向。

在本发明的一种具体实施方式中，

移动控制模块504，还用于在移动设定距离到达第一位置点时，如果接收线圈在起始位置点的电压幅值大于接收线圈在第一位置点的电压幅值，则控制移动机器人返回至起始位置点；

递增方向确定模块506，还用于将移动方向的第二垂直方向确定为接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向；

移动控制模块504，还用于控制移动机器人沿着递增方向移动设定距离到达第二位置点；

中止位置点确定模块，还用于将第二位置点确定为中止位置点；

所述第二垂直方向为所述第一垂直方向的反方向。

在本发明的一种具体实施方式中，预设值为接收线圈与发射线圈完全重合时接收线圈的电压幅值。

相应于上面的方法实施例与装置实施例，本发明实施例还提供了一种移动机器人，如图1所示，该移动机器人包括机器人本体和内置于机器人本体中的主控制器110、传感器120和接收线圈130，主控制器110与传感器120通信连接，传感器120并联在接收线圈130两端，其中，

主控制器110，用于在检测到移动机器人进入充电器的发射线圈辐射的交变电磁场中时，获得初始位置点；将初始位置点确定为起始位置点，将预先设定的初始方向确定为移动方向；控制移动机器人从起始位置点开始，按照移动方向移动；在移动机器人移动过程中，通过传感器120获得接收线圈130的电压幅值变化信息；在移动到与起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，根据电压幅值变化信息，确定接收线圈130在交变电磁场中电压幅值的递增方向；将中止位置点确定为起始位置点，将递增方向确定为移动方向，重复执行控制移动机器人从起始位置点开始，按照移动方向移动的步骤，直至接收线圈130的电压幅值达到预设值时，停止移动，完成对位操作。

应用本发明实施例所提供的移动机器人，主控制器在检测到移动机器人进入充电器的发射线圈辐射的交变电磁场中时，获得初始位置点；将初始位置点确定为起始位置点，将预先设定的初始方向确定为移动方向；控制移动机器人从起始位置点开始，按照移动方向移动；在移动机器人移动过程中，通过传感器获得接收线圈的电压幅值变化信息；在移动到与起始位置点的距离为设定距离的中止位置点时，根据电压幅值变化信息，确定接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向；将中止位置点确定为起始位置点，将递增方向确定为移动方向，重复执行控制移动机器人从起始位置点开始，按照移动方向移动的步骤，直至接收线圈的电压幅值达到预设值时，停止移动，完成对位操作。主控制器通过内置于移动机器人中的传感器获得接收线圈的电压幅值变化信息，确定接收线圈在交变电磁场中电压幅值的递增方向，控制移动机器人沿着递增方向移动，最终完成线圈对位操作，无需借助外部的传感设备，系统构造简单，成本较低。

在本发明的一种具体实施方式中，传感器120包括：

桥式整流电路101、分压电路102、ad转换单元103、微控制单元104和通信单元105；

桥式整流电路101，用于将接收线圈130产生的交流电压输出为直流电压；

分压电路102，用于对直流电压进行分压操作；

ad转换单元103，用于将分压后的直流电压的模拟电压信号变换为数字电压信号，并将数字电压信号发送给微控制单元104；

微控制单元104，用于对数字电压信号进行信息采集，并将采集的电压幅值信息通过通信单元105发送给主控制器110。

内置于机器人本体中的传感器120包括桥式整流电路101、分压电路102、ad转换单元103、微控制单元104、通信单元105等。桥式整流电路101是主要由四个二极管组成的桥路，用于把接收线圈130产生的交流电压输出为直流电压。分压电路102是通过串联电阻的方式对直流电压进行分压操作。ad转换单元103，用于将分压后的直流电压的模拟电压信号变换为数字电压信号，并将数字电压信号发送给微控制单元104。微控制单元104对数字电压信号进行信息采集，并将采集的电压幅值信息通过通信单元105发送给主控制器110。通信单元105实现微控制单元104与主控制器110之间的通信，通信方式包括usb通信、rs-233协议、rs-485协议、i2c协议等。

具体的，内置于机器人本体中的传感器120的工作原理如下：

当内置有接收线圈130的移动机器人在充电器的发射线圈辐射的交变电磁场中移动时，接收线圈130通过谐振电路产生交流电压，交流电压经过传感器120中的桥式整流电路101后输出直流电压，通过分压电路102对输出的直流电压进行分压，分压后的直流电压经过ad转换单元103后将数字电压信号发送给微控制单元104进行采集，微控制单元104将采集的电压信息通过通信单元105发送给主控制器110。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

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技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。