全文摘要
本实用新型公开了一种机器人充电座，包括座体、电能输出导体、电源单元、标识区，电能输出导体安装在座体上，且其具有外露部分；电源单元内置于座体，且其与电能输出导体电连接；标识区设置在座体上，包括若干强反射区与若干弱反射区，强反射区与弱反射区两者依次间隔设置。本实用新型的机器人充电座通过在机器人充电座上设置特殊结构的标识区，使得配套使用的机器人只需要依赖自身的激光雷达获取的数据即可计算充电座的位置，进而实现自动回充，无需添加额外的传感器来实现自动回充；且机器人在距离较远时也能识别到标识区，扩大了机器人可以进行回充的范围。
主设计要求
1.机器人充电座，其特征在于，包括：座体；电能输出导体，其安装在所述座体上，且其具有外露部分；电源单元，其内置于所述座体，且其与所述电能输出导体电连接；及标识区，其设置在所述座体上，包括若干强反射区与若干弱反射区，所述强反射区与弱反射区两者依次间隔设置。
设计方案
1.机器人充电座，其特征在于，包括：
座体；
电能输出导体，其安装在所述座体上，且其具有外露部分；
电源单元，其内置于所述座体，且其与所述电能输出导体电连接；及
标识区，其设置在所述座体上，包括若干强反射区与若干弱反射区，所述强反射区与弱反射区两者依次间隔设置。
2.由权利要求1所述的机器人充电座，其特征在于，所述强反射区由贴在所述座体上的激光反射板形成。
3.由权利要求1所述的机器人充电座，其特征在于，所述弱反射区由贴在所述座体上的吸光材料形成。
4.由权利要求1所述的机器人充电座，其特征在于，所述座体上具有若干凹陷部，每个所述凹陷部的底部均设置为强反射区。
5.由权利要求1所述的机器人充电座，其特征在于，所述电能输出导体可相对于所述座体弹性浮动。
6.由权利要求1所述的机器人充电座，其特征在于，所述标识区上覆盖有红外透光片。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及机器人技术领域，特别是涉及一种机器人充电座。
背景技术
目前机器人自动回充，较多的是利用红外传感器实现，这需要在充电桩和机器人上分别安装红外接收和发射装置，对已配有激光雷达的机器人来说，增加了结构成本，且红外传感器易受环境干扰，适用范围有限，机器人寻找充电座时无法远距离识别。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种机器人充电座，旨在解决现有充电座结构成本高及机器人无法远距离识别的问题。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型的机器人充电座，包括：
座体；
电能输出导体，其安装在所述座体上，且其具有外露部分；
电源单元，其内置于所述座体，且其与所述电能输出导体电连接；及
标识区，其设置在所述座体上，包括若干强反射区与若干弱反射区，所述强反射区与弱反射区两者依次间隔设置。
进一步地，所述强反射区由贴在所述座体上的激光反射板形成。
进一步地，所述弱反射区由贴在所述座体上的吸光材料形成。
进一步地，所述座体上具有若干凹陷部，每个所述凹陷部的底部均设置为强反射区。
进一步地，所述电能输出导体可相对于所述座体弹性浮动。
进一步地，所述标识区上覆盖有红外透光片。
有益效果：本实用新型的机器人充电座通过在机器人充电座上设置特殊结构的标识区，使得配套使用的机器人只需要依赖自身的激光雷达获取的数据即可计算充电座的位置，进而实现自动回充，无需添加额外的传感器来实现自动回充；且机器人在距离较远时也能识别到标识区，扩大了机器人可以进行回充的范围。
附图说明
附图1为机器人充电座的结构图；
附图2为机器人充电座的侧视图；
附图3为带有红外透光片的机器人充电座的外形图；
附图4为电能输出导体与座体之间的连接结构图；
附图5为标识区处各反射区的宽度标示图；
附图6为机器人的结构图；
附图7为机器人坐标系及激光雷达坐标系两个坐标系的示意图；
附图8为机器人自动回充方法的流程示意图；
附图9为激光扫描结果示意图。
附图中各附图标记表示的零部件名称如下：
1-机器人充电座；11-座体；12-电能输出导体；13-电源连接口；14-标识区；141-强反射区；142-弱反射区；15-红外透光片；2-机器人；21-移动底盘；22-激光雷达；23-控制单元；24-充电触片。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如附图1所示的机器人充电座，包括座体11、电能输出导体12、电源单元以及标识区14：其中电能输出导体12安装在所述座体11上，且其具有外露部分；电源单元内置于所述座体11，且其与所述电能输出导体12电连接，需要充电的机器人上配套设置有电能输入导体，机器人需要充电时运动到位，使得电能输入导体与电能输出导体12接触，即可进行充电。本实施例中，电能输出导体12为铜块。电源单元主要实现电能功率及交直流转换，并可实现短路保护，市面上这种类型的电源单元较为常见，可使用现有产品，本实用新型在此不对电源单元的具体电路作说明。
如附图2所示，座体11上安装有外露的电源连接口13，电源连接口13可连接带有插头的电源线，且电源连接口13电连接所述电源单元。
标识区14设置在所述座体11上，包括若干强反射区141与若干弱反射区142，所述强反射区141与弱反射区142两者依次间隔设置，即每两个相邻的强反射区141之间均设置有一个弱反射区142，且每两个相邻的弱反射区142之间均设置有一个强反射区141。优选地，所述强反射区141由贴在所述座体11上的激光反射板形成，激光反射板对激光具有较强的反射作用，激光雷达扫描激光反射板时收到的反馈信号的强度远大于扫描一般物体时收到的反馈信号的强度。所述弱反射区142可以是普通材料表面(弱反射区142自身的外表面，或者在座体11上对应于弱反射区142的位置贴普通的标识材料)，但优选地，弱反射区142可以由贴在所述座体11上的吸光材料形成，吸光材料对激光的反射率较低，激光雷达扫描后收到的返回信号的强度会低于一般物体。如此，通过对标识区14进行特殊设计，使得标识区14反馈的信号强度明显区别于一般物体反馈的信号的强度，使得机器人寻找充电座时容易确定目标。
本实施例中，弱反射区142的数量为3个，强反射区141的数量为2个，即标识区14的两端为两个弱反射区142，中间为强、弱、强的布局。如图5所示，三个弱反射区142的宽度从左到右依次为D0<\/sub>、D1<\/sub>与D2<\/sub>，两个强反射区141的宽度从左到右依次为L0<\/sub>与L1<\/sub>。此外，为了方便机器人对激光雷达扫描的数据进行处理与识别，此处D0<\/sub>、D1<\/sub>与D2<\/sub>三个数值各不相等，L0<\/sub>与L1<\/sub>也不相等。
所述座体11上具有若干凹陷部111，每个所述凹陷部111的底部均设置为强反射区141，即：对应于每个强反射区141的位置座体11上均设置有凹陷部111，这样标识区14不仅具有反馈信号强度有别于一般物体的特征，而且还具有凹凸特征，可方便机器人寻找充电座时对充电座进行进一步确认。此处，凹陷部111的深度即为W，即强反射区141与弱反射区142之间的平面距离为W。
优选地，如附图3所示，标识区14上覆盖有红外透光片15，红外透光片15可保护标识区14，并使得充电座整体的外观较为美观。
为了使得机器人上的电能输入导体与电能输出导体12之间可以有效接触，所述电能输出导体12可相对于座体11弹性浮动。如附图4为一种可实现电能输出导体12相对于座体11弹性浮动的结构，其中电能输出导体12与座体11滑动连接，且电能输出导体12后侧与座体11之间设置有弹簧。
本实用新型还提供了一种机器人自动回充系统，包括上述的机器人充电座1以及机器人2。如附图7所示，所述机器人2包括可移动底盘21、激光雷达22、控制单元23、电源及充电触片24，所述充电触片24与所述电源电连接。其中，可移动底盘21具有两个主动轮，每个主动轮均具有驱动电机，驱动电机与激光雷达22均与控制单元23电性连接，控制单元23可通过激光雷达22扫描周围环境采集环境数据，且可驱动两个驱动电机作差速转动，实现可移动底盘21的前进、后退、转弯等运动。电源用于为整个机器人2供电，充电触片24即上述的电能输入导体，充电触片24为金属铜片。此外，为了保护电源，可在充电触片24与所述电源之间设置保护电路，保护电路可监测充电电流，若出现过流过载的情形，可及时切断充电电路，以保护电池，此处保护电路为现有技术，也有成熟产品可以购买，由于其不是本实用新型的创新核心内容，此处不对其作具有说明。
本实用新型还提供了一种机器人自动回充方法，应用于机器人自动回充系统中机器人2的控制单元23，所述控制单元23至少包括处理器与存储器，存储器内存储有可执行程序，处理器执行存储器内的可执行程序以实现下列自动回充方法。
首先，需要说明的是，本实用新型的自动回充方法涉及两个直角坐标系，即机器人坐标系Or<\/sub>Xr<\/sub>Yr<\/sub>和激光雷达坐标系Ol<\/sub>Xl<\/sub>Yl<\/sub>；如附图7所示，机器人坐标系原点位于机器人旋转中心，Xr<\/sub>为机器人运动的正方向，Yr<\/sub>指向机器人左方(符合右手直角坐标系)；Ol<\/sub>位于激光雷达测量中心，Xl<\/sub>指向激光雷达正方向。激光雷达坐标系到机器人坐标系的变换矩阵为T(2×2矩阵，已知量，根据机械设计图纸或者实际测量获得)，即 申请码:申请号:CN201921110630.9 申请日:2019-07-16 公开号:公开日:国家:CN 国家/省市:32(江苏) 授权编号:CN209842414U 授权时间:20191224 主分类号:G05D1/02 专利分类号:G05D1/02;H02J7/00 范畴分类:申请人:昆山市工研院智能制造技术有限公司 第一申请人:昆山市工研院智能制造技术有限公司 申请人地址:215300 江苏省苏州市昆山市玉山镇祖冲之南路1699号综合楼北楼6楼 发明人:寇淼;谢成宇;王普;孟亚;徐冬东;程胜;张建伟 第一发明人:寇淼 当前权利人:昆山市工研院智能制造技术有限公司 代理人:蔡赵 代理机构:32316 代理机构编号:无锡松禾知识产权代理事务所(普通合伙) 32316 优先权:关键词:当前状态:审核中 类型名称:外观设计设计图
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