用于機(jī)器人的無(wú)線充電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種用于機(jī)器人的無(wú)線充電系統(tǒng)，其包括無(wú)線發(fā)射板和無(wú)線接收板，無(wú)線接收板設(shè)于機(jī)器人的背部，無(wú)線接收板固定設(shè)于墻面上；該機(jī)器人內(nèi)部還設(shè)有控制模塊和充電電池，充電電池的輸入端接于無(wú)線接收板的輸出端，充電電池的輸出端接于控制模塊的輸入端；其中，無(wú)線發(fā)射板至少包括供電電源、微波信號(hào)發(fā)生器、微波發(fā)送器以及定位模塊，供電電源、微波信號(hào)發(fā)生器以及微波發(fā)送器依次電性連接；無(wú)線接收板包括微波接收器和對(duì)準(zhǔn)模塊，微波接收器和微波發(fā)送器建立無(wú)線通訊連接，微波接收器接收微波發(fā)送器發(fā)送的能量，并為充電電池充電；定位模塊和對(duì)準(zhǔn)模塊對(duì)應(yīng)設(shè)置，用于校準(zhǔn)位置。
【專利說(shuō)明】
用于機(jī)器人的無(wú)線充電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器人制造領(lǐng)域，具體涉及一種針對(duì)機(jī)器人而研發(fā)的無(wú)線充電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，機(jī)器人已經(jīng)逐漸成為一種新興的熱門研究領(lǐng)域，人們一直在研究如何讓機(jī)器人取代人力來(lái)完成各種工作。機(jī)器人的本體上沒(méi)有智能單元只有執(zhí)行機(jī)構(gòu)和感應(yīng)機(jī)構(gòu)，它具有利用傳感信息(包括視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、接近覺(jué)、力覺(jué)和紅外、超聲及激光等)進(jìn)行傳感信息處理、實(shí)現(xiàn)控制與操作的能力。一般的，機(jī)器人還受控于外部計(jì)算機(jī)，在外部計(jì)算機(jī)上具有智能處理單元，處理由受控機(jī)器人采集的各種信息以及機(jī)器人本身的各種姿態(tài)和軌跡等信息，然后發(fā)出控制指令指揮機(jī)器人的動(dòng)作。
[0003]另一方面，無(wú)線充電技術(shù)是多學(xué)科的集成技術(shù)，已被美國(guó)《技術(shù)評(píng)論》雜志列為未來(lái)十大科研方向之一，是一種富有發(fā)展前景的前沿技術(shù)，具有重要的研究和實(shí)用價(jià)值。并且，無(wú)線充電技術(shù)以其優(yōu)良特性已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于軍事、航空航天、油田礦井，水下作業(yè)、工業(yè)機(jī)器人、電動(dòng)汽車、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)、醫(yī)療器械、家用電器、射頻識(shí)別RFID、個(gè)人數(shù)碼消費(fèi)產(chǎn)品等領(lǐng)域。
[0004]其中，應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的無(wú)線充電技術(shù)，大多采用太陽(yáng)能供電，或者電磁共振式/電感耦合式供電，而太陽(yáng)能供電受光照影響，供電不穩(wěn)定;另外，不論是采用電磁共振式的無(wú)線能量傳輸技術(shù)還是采用電感耦合式的無(wú)線能量傳輸技術(shù)，都主要應(yīng)用于近距離、大功率無(wú)線充電的場(chǎng)合，也就是說(shuō)機(jī)器人在充電的時(shí)候必須有要走到充電板的位置處，然后精確對(duì)準(zhǔn)，然后才能快速充電，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離進(jìn)行無(wú)線充電或供電。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]因此，針對(duì)上述的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出用于機(jī)器人的無(wú)線充電系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)有的機(jī)器人的無(wú)線充電方案進(jìn)行改進(jìn)，使其能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的高效充電。
[0006]具體的，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，用于機(jī)器人的無(wú)線充電系統(tǒng)，其包括無(wú)線發(fā)射板和無(wú)線接收板，無(wú)線接收板設(shè)于機(jī)器人的背部，無(wú)線接收板固定設(shè)于墻面上;該機(jī)器人內(nèi)部還設(shè)有控制模塊和充電電池，充電電池的輸入端接于無(wú)線接收板的輸出端，充電電池的輸出端接于控制模塊的輸入端;其中，所述無(wú)線發(fā)射板至少包括供電電源、微波信號(hào)發(fā)生器、微波發(fā)送器以及定位模塊，供電電源、微波信號(hào)發(fā)生器以及微波發(fā)送器依次電性連接;所述無(wú)線接收板包括微波接收器和對(duì)準(zhǔn)模塊，微波接收器和微波發(fā)送器建立無(wú)線通訊連接，微波接收器接收微波發(fā)送器發(fā)送的能量，并為充電電池充電；定位模塊和對(duì)準(zhǔn)模塊對(duì)應(yīng)設(shè)置，用于校準(zhǔn)位置。
[0007]進(jìn)一步的，所述定位模塊由設(shè)置于無(wú)線發(fā)射板周向的測(cè)距傳感器實(shí)現(xiàn)，對(duì)應(yīng)的，所述對(duì)準(zhǔn)模塊由設(shè)置于無(wú)線接收板周向(與測(cè)距傳感器位置相對(duì)應(yīng))的感光點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型中，通過(guò)定位部件和對(duì)準(zhǔn)部件對(duì)無(wú)線接收電路和無(wú)線發(fā)射電路進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，然后再進(jìn)行充電，進(jìn)一步提尚了充電效率。
[0008]進(jìn)一步的，所述無(wú)線發(fā)射板還包括定時(shí)開(kāi)關(guān)，定時(shí)開(kāi)關(guān)串接于供電電源和微波信號(hào)發(fā)生器之間。
[0009]進(jìn)一步的，為了實(shí)現(xiàn)智能充電，所述無(wú)線接收板還包括電量采集電路和第一無(wú)線模塊，對(duì)應(yīng)的，所述無(wú)線發(fā)射板還包括第二無(wú)線模塊，第二無(wú)線模塊與定時(shí)開(kāi)關(guān)雙向連接，第一無(wú)線模塊與第二無(wú)線模塊建立通訊連接；電量采集電路采集充電電池的電量，當(dāng)?shù)陀陬A(yù)設(shè)值時(shí)，通過(guò)第一無(wú)線模塊將充電信號(hào)發(fā)送至定時(shí)開(kāi)關(guān)，觸發(fā)定時(shí)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，從而使供電電源和微波信號(hào)發(fā)生器之間形成通路，進(jìn)而使微波信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生微波能量并通過(guò)微波發(fā)送器發(fā)送出去，為待充電的機(jī)器人進(jìn)行充電。
[0010]進(jìn)一步的，所述微波發(fā)送器采用發(fā)射天線實(shí)現(xiàn)，微波接收器采用接收天線實(shí)現(xiàn)。
[0011]本實(shí)用新型通過(guò)上述方案，實(shí)現(xiàn)一種可智能進(jìn)行遠(yuǎn)距離無(wú)線充電的方案，其采用微波實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離充電，通過(guò)定時(shí)開(kāi)關(guān)和電量采集電路的配合實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的智能充電；通過(guò)定位部件和對(duì)準(zhǔn)部件對(duì)無(wú)線接收電路和無(wú)線發(fā)射電路進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，然后再進(jìn)行充電，從而提高了充電效率。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)和推廣，具有很好的實(shí)用性。
【附圖說(shuō)明】

[0012]圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]實(shí)施例1
[0016]作為一個(gè)具體的實(shí)施例，參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型的用于機(jī)器人的無(wú)線充電系統(tǒng)，其包括無(wú)線發(fā)射板和無(wú)線接收板，無(wú)線接收板設(shè)于機(jī)器人的背部，無(wú)線接收板固定設(shè)于墻面上;該機(jī)器人內(nèi)部還設(shè)有控制模塊和充電電池，充電電池的輸入端接于無(wú)線接收板的輸出端，充電電池的輸出端接于控制模塊的輸入端;其中，所述無(wú)線發(fā)射板至少包括供電電源、定時(shí)開(kāi)關(guān)、微波信號(hào)發(fā)生器、微波發(fā)送器以及定位模塊，供電電源、定時(shí)開(kāi)關(guān)、微波信號(hào)發(fā)生器以及微波發(fā)送器依次電性連接;所述無(wú)線接收板包括微波接收器和對(duì)準(zhǔn)模塊，微波接收器和微波發(fā)送器建立無(wú)線通訊連接，微波接收器接收微波發(fā)送器發(fā)送的能量，并為充電電池充電；定位模塊和對(duì)準(zhǔn)模塊對(duì)應(yīng)設(shè)置，用于校準(zhǔn)位置。
[0017]本實(shí)施例中，定位模塊由設(shè)置于無(wú)線發(fā)射板周向的測(cè)距傳感器實(shí)現(xiàn)，對(duì)應(yīng)的，對(duì)準(zhǔn)模塊由設(shè)置于無(wú)線接收板周向(與測(cè)距傳感器位置相對(duì)應(yīng))的感光點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體實(shí)施時(shí)，可在無(wú)線發(fā)射板的四周四個(gè)角落分別設(shè)置一測(cè)距傳感器，在無(wú)線接收板上也對(duì)應(yīng)設(shè)置四個(gè)感光點(diǎn)，在校準(zhǔn)時(shí)，四個(gè)測(cè)距傳感器分別測(cè)量對(duì)應(yīng)的四個(gè)感光點(diǎn)的距離，當(dāng)各測(cè)距傳感器測(cè)量的距離均處于預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)時(shí)，則表示對(duì)準(zhǔn)成功。本實(shí)用新型中，通過(guò)定位部件和對(duì)準(zhǔn)部件對(duì)無(wú)線接收電路和無(wú)線發(fā)射電路進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，然后再進(jìn)行充電，進(jìn)一步提高了充電效率。
[0018]具體使用時(shí)，可預(yù)先定好定時(shí)開(kāi)關(guān)，例如每天的凌晨，當(dāng)定時(shí)開(kāi)關(guān)的定時(shí)到時(shí)，貝Ij定時(shí)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，進(jìn)而使供電電源和微波信號(hào)發(fā)生器之間形成通路，則微波信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生微波能量，并通過(guò)微波發(fā)送器發(fā)送出去，為待充電的機(jī)器人進(jìn)行充電。
[0019]實(shí)施例2
[0020]為了實(shí)現(xiàn)智能充電，與實(shí)施例1不同的是，參見(jiàn)圖2，本實(shí)施例中，無(wú)線接收板還包括電量采集電路和第一無(wú)線模塊，對(duì)應(yīng)的，無(wú)線發(fā)射板還包括第二無(wú)線模塊，第二無(wú)線模塊與定時(shí)開(kāi)關(guān)雙向連接，第一無(wú)線模塊與第二無(wú)線模塊建立通訊連接；電量采集電路采集機(jī)器人的充電電池的電量，當(dāng)?shù)陀陬A(yù)設(shè)值時(shí)，通過(guò)第一無(wú)線模塊將充電信號(hào)發(fā)送至定時(shí)開(kāi)關(guān)，觸發(fā)定時(shí)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，從而使供電電源和微波信號(hào)發(fā)生器之間形成通路，進(jìn)而使微波信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生微波能量并通過(guò)微波發(fā)送器發(fā)送出去，為待充電的機(jī)器人進(jìn)行充電。
[0021]上述實(shí)施例中，微波發(fā)送器采用發(fā)射天線實(shí)現(xiàn)，微波接收器采用接收天線實(shí)現(xiàn)。發(fā)射天線和接收天線采用陣列天線實(shí)現(xiàn)。
[0022]盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于機(jī)器人的無(wú)線充電系統(tǒng)，其特征在于:其包括無(wú)線發(fā)射板和無(wú)線接收板，無(wú)線接收板設(shè)于機(jī)器人的背部，無(wú)線接收板固定設(shè)于墻面上;該機(jī)器人內(nèi)部還設(shè)有控制模塊和充電電池，充電電池的輸入端接于無(wú)線接收板的輸出端，充電電池的輸出端接于控制模塊的輸入端;其中，所述無(wú)線發(fā)射板至少包括供電電源、微波信號(hào)發(fā)生器、微波發(fā)送器以及定位模塊，供電電源、微波信號(hào)發(fā)生器以及微波發(fā)送器依次電性連接;所述無(wú)線接收板包括微波接收器和對(duì)準(zhǔn)模塊，微波接收器和微波發(fā)送器建立無(wú)線通訊連接，微波接收器接收微波發(fā)送器發(fā)送的能量，并為充電電池充電；定位模塊和對(duì)準(zhǔn)模塊對(duì)應(yīng)設(shè)置，用于校準(zhǔn)位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)器人的無(wú)線充電系統(tǒng)，其特征在于:所述定位模塊由設(shè)置于無(wú)線發(fā)射板周向的測(cè)距傳感器實(shí)現(xiàn)，對(duì)應(yīng)的，所述對(duì)準(zhǔn)模塊由設(shè)置于無(wú)線接收板周向的感光點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)器人的無(wú)線充電系統(tǒng)，其特征在于:所述無(wú)線發(fā)射板還包括定時(shí)開(kāi)關(guān)，定時(shí)開(kāi)關(guān)串接于供電電源和微波信號(hào)發(fā)生器之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于機(jī)器人的無(wú)線充電系統(tǒng)，其特征在于:所述無(wú)線接收板還包括電量采集電路和第一無(wú)線模塊，對(duì)應(yīng)的，所述無(wú)線發(fā)射板還包括第二無(wú)線模塊，第二無(wú)線模塊與定時(shí)開(kāi)關(guān)雙向連接，第一無(wú)線模塊與第二無(wú)線模塊建立通訊連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)器人的無(wú)線充電系統(tǒng)，其特征在于:所述微波發(fā)送器采用發(fā)射天線實(shí)現(xiàn)，微波接收器采用接收天線實(shí)現(xiàn)。
【文檔編號(hào)】H02J50/20GK205725179SQ201620574598
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】梁爽
【申請(qǐng)人】深圳市金佰科創(chuàng)發(fā)展有限公司