机器人智能充电方法及智能充电交互系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010819780.8 (22)申请日 2020.08.14 (71)申请人 盈合 （深圳） 机器人与自动化科技有 限公司 地址 518057 广东省深圳市南山区盈峰中 心1003室 (72)发明人 朱显忠邓小榕 (74)专利代理机构 上海波拓知识产权代理有限 公司 31264 代理人 张媛 (51)Int.Cl. H02J 7/00(2006.01) H01M 10/44(2006.01) (54)发明名称 机器人智能充电方法及智能充电交互系统 (57)摘要 本发明提供了。

2、一种机器人智能充电方法及 智能充电交互系统， 机器人智能充电方法包括： 机器人获取自身的实时剩余续航里程； 在实时剩 余续航里程小于或等于充电返回里程时， 机器人 向服务器发送充电请求， 充电请求包括机器人位 置信息； 服务器获取运营中的充电桩信息， 并根 据所述机器人位置信息及所述充电桩信息获取 距离机器人所在位置最近且空闲的充电桩的信 息后， 将充电桩的信息发送给机器人， 充电桩的 信息包括充电桩的位置信息和/或ID信息； 机器 人在接收到充电桩信息时， 规划充电返回路径返 回充电桩进行充电。 本发明提供的机器人智能充 电方法及智能充电交互系统， 能够提高机器人和 充电桩的监控能力， 提高。

3、运行维护的效率， 提高 服务的效率。 权利要求书2页 说明书9页 附图3页 CN 111864861 A 2020.10.30 CN 111864861 A 1.一种机器人智能充电方法， 其特征在于， 所述机器人智能充电方法包括： 机器人获取自身的实时剩余续航里程； 在所述实时剩余续航里程小于或等于规划的充电返回里程时， 所述机器人向服务器发 送充电请求， 所述充电请求包括机器人位置信息； 所述服务器获取运营中的充电桩信息， 并根据所述机器人位置信息及所述充电桩信息 获取距离所述机器人所在位置最近且空闲的充电桩的信息后， 将所述充电桩的信息发送给 所述机器人， 所述充电桩的信息包括所述充电桩的。

4、位置信息和/或ID信息； 所述机器人在接收到所述充电桩的信息时， 规划充电返回路径返回所述充电桩进行充 电。 2.如权利要求1所述的机器人智能充电方法， 其特征在于， 所述机器人智能充电方法还 包括： 在所述机器人充电和/或放电的过程中， 对所述机器人的电量和续航里程的续航曲线 做迭代更新； 所述机器人获取自身的实时电量和实时续航曲线； 所述机器人根据所述实时电量和所述实时续航曲线获取所述实时剩余续航里程。 3.如权利要求1所述的机器人智能充电方法， 其特征在于， 机器人获取自身的实时剩余 续航里程的步骤之前包括： 获取所述机器人在满电的状态执行正常任务的电量和续航里程的第一续航曲线。 4.如。

5、权利要求3所述的机器人智能充电方法， 其特征在于， 获取所述机器人在满电的状 态执行正常任务的电量和续航里程的第一续航曲线的步骤之后包括： 获取所述机器人的任务状态信息以及任务耗电量和非任务耗电量； 根据所述机器人的任务耗电量和非任务耗电量， 对所述第一续航曲线进行修正， 以获 取所述实时剩余续航里程。 5.如权利要求1所述的机器人智能充电方法， 其特征在于， 所述机器人在接收到所述充 电桩的信息时， 规划充电返回路径返回所述充电桩进行充电的步骤之后包括： 所述充电桩获取所述机器人充电时的电池温度信息， 根据所述电池温度信息对输出的 充电电流大小进行调节。 6.如权利要求1所述的机器人智能充电。

6、方法， 其特征在于， 所述机器人在接收到所述充 电桩的信息时， 规划充电返回路径返回充电桩进行充电的步骤之后包括： 在所述机器人成功充电时， 所述机器人和所述充电桩向服务器发送充电成功信息， 所 述服务器将所述充电桩的运行状态信息更新为使用状态； 在所述机器人充电完成时， 所述机器人和所述充电桩向所述服务器发送充电完成信 息， 所述服务器将所述充电桩的运行状态信息更新为空闲状态。 7.一种机器人智能充电方法， 应用于机器人， 其特征在于， 所述机器人智能充电方法包 括： 获取实时剩余续航里程； 在所述实时剩余续航里程小于或等于规划的充电返回里程时， 向服务器发送充电请 求， 所述充电请求包括机。

7、器人位置信息； 在接收到所述服务器发送的充电桩分配指令时， 规划充电返回路径返回分配充电桩进 权利要求书 1/2 页 2 CN 111864861 A 2 行充电， 所述充电桩分配指令包括分配充电桩的位置信息和/或ID信息。 8.一种智能充电交互系统， 其特征在于， 所述智能充电交互系统包括： 机器人、 服务器 以及充电桩； 所述机器人， 用于向所述服务器发送充电请求， 所述充电请求包括机器人位置信息， 并 在接收到所述服务器发送的充电桩的信息时， 规划充电返回路径返回所述充电桩进行充 电； 所述服务器， 用于获取运营中的充电桩信息， 并根据所述机器人位置信息及所述充电 桩信息获取距离所述机器。

8、人所在位置最近且空闲的充电桩的信息后， 将所述充电桩的信息 发送给所述机器人， 所述充电桩的信息包括所述充电桩的位置信息和/或ID信息； 所述充电桩， 用于向所述机器人提供充电电源。 9.如权利要求8所述的智能充电交互系统， 其特征在于， 所述充电桩包括： 电源管理模 块、 MCU控制模块、 安全控制模块和无线通信模块； 所述无线通信模块， 用于接收所述服务器发送的机器人电池温度信息， 并将所述机器 人电池温度信息发送给所述MCU控制模块； 所述MCU控制模块， 用于向所述电源管理模块发送第一充电控制信息， 通过所述电源管 理模块控制充电电压的大小， 并向所述安全控制模块发送第二充电控制信号；。

9、 所述电源管理模块， 用于通过所述安全控制模块给所述机器人进行充电； 所述安全控制模块， 用于根据接收的所述第二充电控制信号控制是否输出充电电压至 所述机器人。 10.如权利要求9所述的智能充电交互系统， 其特征在于， 所述充电桩还包括： 接触碰撞 传感器和电极片； 所述接触碰撞传感器， 用于采集机器人电极片和所述电极片接触时产生的触碰信号， 并将所述触碰信号发送至所述MCU控制模块， 使所述MCU控制模块控制所述安全控制模块以 及所述电源管理模块触发充电； 所述电极片与所述安全控制模块连接， 用于与机器人电极片连接。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111864861 A 3 机器人智能充。

10、电方法及智能充电交互系统 技术领域 0001 本发明涉及机器人控制与通信技术领域， 特别涉及一种机器人智能充电方法及智 能充电交互系统。 背景技术 0002 机器人代替人工服务可减轻人们的劳动， 给人们带来很大的便利。 当前可移动式 服务机器人的动力来源主要依赖可充电电池， 充电装置是机器人正常服务工作必不可少的 配套设施。 机器人的自动充电成为了一种发展方向， 对于自动充电整体的效率以及运维的 监控能力要求也是越来越高。 0003 机器人在无人监督的环境中自主提供现场服务， 一般会有远程系统对机器人进行 监控和管理， 但是除了能够获取机器人系统上报的信息， 难以获得机器人相关的其他实时 状态。

11、信息， 其中充电桩的状态信息也无法实时获取。 另外在现有的自动充电方案中， 机器人 执行充电只是简单的判断电量是否低于一定阈值后机器人才去充电， 并没有考虑到机器人 当前位置和电量的关系曲线， 存在返回失败的可能性， 整体效率不高。 0004 本发明提出了一种机器人智能充电方法及智能充电交互系统， 用于解决上述问 题。 发明内容 0005 本发明解决的技术问题在于， 提供了一种机器人智能充电方法及智能充电交互系 统， 充电桩具备联网功能， 使服务器可以实时获取充电桩和机器人的信息， 满足了多充电桩 管理需求； 同时机器人判断回充节点条件的实时动态更新， 使机器人能够成功移动至充电 桩进行充电。。

12、 0006 本发明解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的： 0007 一种机器人智能充电方法， 包括： 机器人获取自身的实时剩余续航里程； 在实时剩 余续航里程小于或等于规划的充电返回里程时， 机器人向服务器发送充电请求， 充电请求 包括机器人位置信息； 服务器获取运营中的充电桩信息， 并根据机器人位置信息及充电桩 信息获取距离机器人所在位置最近且空闲的充电桩的信息后， 将充电桩的信息发送给机器 人， 充电桩的信息包括充电桩的位置信息和/或ID信息； 机器人在接收到充电桩的信息时， 规划充电返回路径返回充电桩进行充电。 0008 在本发明的较佳实施例中， 上述机器人智能充电方法还包括： 在。

13、机器人不断的充 电和放电的过程中， 对机器人的电量和续航里程的续航曲线做迭代更新； 机器人获取自身 的实时电量和实时续航曲线； 机器人根据自身的实时电量和实时续航曲线获取实时剩余续 航里程。 0009 在本发明的较佳实施例中， 上述机器人获取自身的实时剩余续航里程的步骤之前 包括： 获取机器人在满电的状态执行正常任务的电量和续航里程的第一续航曲线。 0010 在本发明的较佳实施例中， 上述获取机器人在满电的状态执行正常任务的电量和 说明书 1/9 页 4 CN 111864861 A 4 续航里程的第一续航曲线的步骤之后包括： 获取机器人的任务状态信息以及任务耗电量和 非任务耗电量； 根据机器。

14、人的任务耗电量和非任务耗电量， 对第一续航曲线进行修正， 以获 取实时剩余续航里程。 0011 在本发明的较佳实施例中， 上述机器人在接收到充电桩的信息时， 规划充电返回 路径返回充电桩进行充电的步骤之后包括： 充电桩获取机器人充电时的电池温度信息， 根 据电池温度信息对输出的充电电流大小进行调节。 0012 在本发明的较佳实施例中， 上述机器人在接收到充电桩的信息时， 规划充电返回 路径返回充电桩进行充电的步骤之后包括： 在机器人成功充电时， 机器人和充电桩向服务 器发送充电成功信息， 使服务器将充电桩的运行状态信息更新为使用状态； 在机器人充电 完成时， 机器人和充电桩向服务器发送充电完成。

15、信息， 使服务器将充电桩的运行状态信息 更新为空闲状态。 0013 本发明还提供有另一种机器人智能充电方法， 应用于机器人， 包括： 获取实时剩余 续航里程； 在实时剩余续航里程小于或等于规划的充电返回里程时， 向服务器发送充电请 求， 充电请求包括机器人位置信息； 在接收到服务器发送的充电桩分配指令时， 规划充电返 回路径返回分配充电桩进行充电， 充电桩分配指令包括分配充电桩的位置信息和/或ID信 息。 0014 一种智能充电交互系统， 其特征在于， 所述智能充电交互系统包括： 机器人、 服务 器以及充电桩； 所述机器人， 用于向所述服务器发送充电请求， 所述充电请求包括机器人位 置信息， 。

16、并在接收到所述服务器发送的充电桩的信息时， 规划充电返回路径返回所述充电 桩进行充电； 所述服务器， 用于获取运营中的充电桩信息， 并根据所述机器人位置信息及所 述充电桩信息获取距离所述机器人所在位置最近且空闲的充电桩的信息后， 将所述充电桩 的信息发送给所述机器人， 所述充电桩的信息包括所述充电桩的位置信息和/或ID信息； 所 述充电桩， 用于向所述机器人提供充电电源。 0015 在本发明的较佳实施例中， 上述充电桩包括： 电源管理模块、 MCU控制模块、 安全控 制模块和无线通信模块； MCU控制模块分别与电源管理模块、 安全控制模块以及无线通信模 块通信连接， 用于控制电源管理模块是否充。

17、电， 同时获取充电电压信息和充电电流信息， 并 通过无线通信模块向服务器发送信息； 安全控制模块， 用于控制充电电压和充电电流； 无线 通信模块， 用于与服务器进行通信， 并在充电过程中从服务器获取机器人的电池温度信息。 0016 在本发明的较佳实施例中， 上述充电桩还包括： 接触碰撞传感器和电极片； 接触碰 撞传感器， 用于采集机器人电极片和电极片接触时的触碰信号， 并将所触碰信号发送至MCU 控制模块， 使MCU控制模块控制安全控制模块以及电源管理模块触发充电； 电极片与安全控 制模块连接， 用于与机器人电极片连接。 0017 本发明采用上述技术方案达到的技术效果是： 根据机器人实时位置和。

18、剩余电量智 能判断机器人是否需要移动至充电桩进行充电， 使机器人能够成功移动至充电桩进行充 电； 服务器可以实时获取机器人信息和充电桩的信息， 实现了对机器人和充电桩的管理， 并 提高了对机器人和充电桩的监控能力； 并且通过机器人、 充电桩和服务器的结合有效地提 高了机器人充电过程中的安全性。 0018 上述说明仅是本发明技术方案的概述， 为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施， 并且为了让本发明的上述和其他目的、 特征和优点能够 说明书 2/9 页 5 CN 111864861 A 5 更明显易懂， 以下特举较佳实施例， 并配合附图， 详细说明。 附图说明 001。

19、9 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分， 示出了符合本发明的实施 例， 并与说明书一起用于解释本发明的原理。 0020 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， 对于本领域普通技术人员而 言， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 0021 图1为本发明第一实施例示出的机器人智能充电方法的流程图； 0022 图2为本发明第二实施例示出的机器人智能充电方法的流程图； 0023 图3为本发明第三实施例示出的充电桩智能调节方法的流程图； 0024 图4为本发明第四实施例。

20、示出的机器人智能充电方法的流程图； 0025 图5为本发明第五实施例示出的智能充电交互系统的结构示意图； 0026 图6为本发明第五实施例示出智能充电交互系统中充电桩的结构示意图； 0027 图7为本发明第五实施例示出充电桩中安全控制模块的电路图。 具体实施方式 0028 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效， 下面详细 描述本发明的实施例， 所述实施例的示例在附图中示出， 其中自始至终相同或类似的标号 表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。 下面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。

21、 作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明的实施例保护的范围。 通 过具体实施方式的说明， 当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加 深入且具体的了解， 而且所附图式仅是提供参考与说明之用， 并非用来对本发明加以限制。 0029 第一实施例 0030 请参考图1， 图1为本发明第一实施例示出的机器人智能充电方法的流程图。 0031 如图1所示， 本实施方式的机器人智能充电方法， 包括如下步骤： 0032 步骤S11： 机器人获取自身的实时剩余续航里程。 0033 在一实施方式中， 步骤S11： 机器人获取自身的实时剩余续航里程， 包括： 机器人获 取自身的实时。

22、电量和续航里程的实时续航曲线。 具体地， 实时续航曲线为机器人当前运行 次数所对应的电量与续航里程的续航曲线图。 0034 在一实施方式中， 机器人在运营前第一次充满电， 以满电的状态执行正常任务， 直 到自动关机的情况下， 形成电量和续航里程的第一续航曲线S1(q)。 其中， q电量， S为里程。 0035 具体地， 根据机器人以满电的状态执行正常任务直至自动关机， 得到机器人的电 量和时间的变化关系曲线图T1(q)； 然后根据机器人的正常移动速度和曲线图T(1q)中的时 间得到对应的续航里程， 形成时间和续航里程的曲线图S1(t)； 再根据曲线图T1(q)和曲线 图S1(t)形成电量和续航。

23、里程的第一续航曲线S1(q)。 其中， 电量为初始曲线图S1(q)的纵坐 标， 续航里程为曲线图S1(t)的横坐标。 0036 在另一实施方式中， 机器人在运营前第一次充满电， 以满电的状态不执行任务， 直 说明书 3/9 页 6 CN 111864861 A 6 到自动关机的情况下， 形成电量和续航里程的第二续航曲线S2(q)。 0037 具体地， 可先获取机器人未执行任务时的电量和时间的变化关系曲线图T2(q)， 再 根据机器人的正常移动速度获取相应时间对应的续航里程， 以获取机器人未执行任务状态 下的电量和续航里程的第二续航曲线S2(q)。 0038 在机器人不断的充电和放电的过程中， 。

24、电池会有损耗， 所以需要对机器人的电量 和续航里程的续航曲线Si(q)做迭代更新， i为动态调整的续航曲线次数， 做到续航曲线的 动态调整， 从而弥补电池老化导致的续航时间变化。 机器人在后续运营中， 根据更新后的续 航曲线Si(q)对机器人的电量和续航里程进行判断。 0039 机器人根据第一续航曲线S1(q)， 当在执行任务的时候， 机器人根据当前的任务状 态以及相对位置点， 同时任务工作耗电量、 非任务工作耗电量， 实时对电量以及续航里程进 行判定。 具体地， 根据任务工作耗电量、 非任务工作耗电量以及第一续航曲线S1(q)获取非 任务状态下机器人的剩余续航里程， 然后根据当前位置与充电桩。

25、之间的里程以及剩余续航 里程进行判断， 以确认当前机器人是否需要移动至充电桩进行充电。 0040 机器人在执行任务和不执行任务所耗费的电量不同， 且执行不同任务所耗费电量 也可能不同。 而耗电量的不同， 会使得机器人的可继续运行的时间和续航里程也不同。 考虑 到机器人在任务状态和返回充电桩过程中消耗电量不一样， 机器人会根据任务工作耗电量 和非工作任务工作耗电量对第一续航曲线S1(q)和/或续航曲线Si(q)做补偿和修正。 0041 在一实施方式中， 机器人在运行导航过程中， 会和实时同步位置信息， 同时也会实 时同步充电桩状态， 实时得出机器人当前位置回到预分配充电桩位置的里程和时间信息。 。

26、0042 步骤S12： 在实时剩余续航里程小于或等于充电返回里程时， 机器人向服务器发送 充电请求， 充电请求包括机器人位置信息。 0043 当实时剩余续航里程Sg(q)小于等于充电返回里程Ss(q)时， 机器人需要发起充电 申请， 反之继续执行任务。 其中Ss(q)Si-S， Si该次续航， S已跑里程。 0044 或者， 当实时剩余续航里程Sg(q)小于等于充电返回里程Ss(q)时， 机器人需要发 起充电申请， 反之继续执行任务。 其中Ss(q)Si+S， Si为机器人当前位置回到分配充电桩 位置的里程， S为预留里程。 其中， 预留里程可以是自定义设置的某一距离值， 如10m、 50m和。

27、 100m等。 0045 机器人在得出充电任务的需求时， 通过发送当前位置信息以及充电请求给到服务 器， 以申请充电。 0046 具体地， 机器人可以根据当前任务状态、 与充电桩的相对位置点(服务器根据机器 人的位置预分配的充电桩)、 任务工作耗电量、 非任务工作耗电量以及当前剩余电量， 判断 机器人是否能够利用现有电量完成本次工作任务， 并成功移动至距对应充电桩进行充电； 若能， 则继续执行当前任务； 若不能， 则判断当前剩余电量是否满足机器人由当前位置移动 至对应充电桩所在的位置； 若能， 则继续判断当前剩余电量所能够行驶的续航里程是否大 于充电返回里程； 若是， 则继续执行任务直至当前剩。

28、余电量所能够行驶的续航里程小于或 等于充电返回里程； 若否， 则向服务器发送充电请求。 其中， 机器人在执行任务时可能需要 进行移动。 0047 在一实施方式中， 若仅有一个充电桩的情况下， 机器人申请充电前， 机器人通过结 合当前位置、 任务量以及当前电量能维持的续航里程进行综合判断是否能够完成任务， 并 说明书 4/9 页 7 CN 111864861 A 7 成功返回至充电桩充电， 若不能， 则根据当前位置以及当前电量能维持的续航里程判断是 否需要返回充电， 假设实时判定值为X(返回里程与续航里程的差值)， Xth阈值， 那么在X Xth的时候， 机器人发出返回充电请求， 否则继续运营。。

29、 0048 步骤S13： 服务器获取运营中的充电桩信息， 并根据机器人位置信息及充电桩信息 获取距离机器人所在位置最近且空闲的充电桩信息后， 将充电桩的信息发送给机器人， 充 电桩的信息包括充电桩的位置信息和/或ID信息。 0049 机器人可以预先存储地图信息或从服务器获取地图信息， 地图信息上标注有各个 充电桩的位置信息和/或ID信息等。 0050 服务器实时获取各个充电桩的运行状态等信息， 运行状态信息包括在线状态、 故 障状态等信息， 而在线状态又包括使用状态、 空闲状态和预约状态等。 在获取了各个充电桩 的状态信息后， 在数据库中实时更新相应充电桩的运行状态信息。 0051 服务器在接。

30、收到机器人发送的充电请求后， 根据当前运营中的充电桩的运行状 态、 充电规格等信息， 从充电桩中选出符合机器人充电需求的充电桩， 然后再从中分配最近 且空闲的充电桩的信息给到机器人。 其中， 机器人充电需求包括： 充电电压、 充电电流、 充电 接口等。 0052 步骤S14： 机器人在接收到充电桩的信息时， 规划充电返回路径返回充电桩进行充 电。 0053 机器人在接收到充电桩的ID信息或位置信息后， 从地图中获取对应充电桩的位置 信息， 并在导航系统中规划至对应充电桩的充电返回路径。 0054 步骤S14： 机器人在接收到充电桩的信息时， 规划充电返回路径返回充电桩进行充 电， 之后包括： 。

31、在机器人成功充电时， 机器人和充电桩向服务器发送充电成功信息， 使服务 器将充电桩的运行状态信息更新为使用状态。 0055 当机器人成功返回到分配的充电桩ID后， 机器人使用电极片接触/连接充电桩电 极片或者检测到充电成功后， 向服务器发送充电成功信息。 充电桩在检测到自身的电极片 与机器人电极片接触/连接后， 向服务器发送充电成功信息。 服务器根据接收到充电桩以及 机器人反馈的充电成功信息， 将对应充电桩的运行状态信息更新为使用状态， 以锁定对应 充电桩， 使服务器在给其它机器人分配充电桩时， 跳过该充电桩。 0056 步骤S14： 机器人在接收到充电桩的信息时， 规划充电返回路径返回充电桩。

32、进行充 电， 之后包括： 在机器人充电完成时， 机器人和充电桩向服务器发送充电完成信息， 使服务 器将充电桩的运行状态信息更新为空闲状态。 0057 当机器人在检测到充满电后， 使自身电极片与充电桩电极片脱离， 然后向服务器 发送充电完成信息。 充电桩在检测到自身的电极片与机器人电极片脱离后， 向服务器发送 充电完成信息。 服务器根据充电桩以及机器人反馈的充电完成信息， 将对应充电桩的状态 信息更新为空闲状态， 以释放对应充电桩。 0058 本实施方式提供的机器人智能充电方法， 能够通过机器人当前位置、 剩余电量以 及电量和续航里程的续航曲线图智能判断机器人是否需要移动至充电桩进行充电； 充电。

33、桩 具备联网功能， 服务器可以获取机器人和充电桩的实时信息， 可以实现对多个充电桩和机 器人的管理， 使充电桩和机器人之间形成了闭环充电控制。 0059 第二实施例 说明书 5/9 页 8 CN 111864861 A 8 0060 请参考图2， 图2为本发明第二实施例示出的机器人智能充电方法的流程图。 0061 如图2所示， 本实施方式的机器人智能充电方法包括以下步骤： 0062 S21： 服务器实时获取机器人信息和充电桩信息。 0063 具体地， 机器人信息包括： 位置信息、 任务状态信息以及耗电量信息等。 充电桩信 息包括： 充电桩使用状态信息、 位置信息以及ID信息等。 0064 机器。

34、人在运行导航过程中， 会和服务器实时同步位置信息， 同时服务器也会实时 同步充电桩状态， 实时得出机器人当前位置回到分配充电桩位置的里程和时间信息。 0065 步骤S22： 在实时剩余续航里程小于或等于规划的充电返回里程时， 服务器向机器 人发送充电指令。 0066 服务器实时获取机器人的当前任务状态、 相对位置信息、 任务工作耗电量、 非任务 工作耗电量以及当前剩余电量， 并实时获取充电桩信息。 0067 服务器根据机器人的实时任务状态、 相对位置、 任务工作耗电量、 非任务工作耗电 量、 实时剩余电量以及距机器人位置最近且空闲的充电桩信息， 来判断机器人是否可以在 完成任务的情况下成功返回。

35、至分配的充电桩； 若能， 则在机器人完成工作任务后， 向机器人 发送充电指令； 若不能， 则在续航里程小于或等于充电返回里程时， 向机器人发送充电指 令。 其中， 充电指令包括充电桩ID信息， 在机器人存储的地图信息中不包含充电桩信息时， 充电指令包括充电桩的位置信息。 充电返回里程返回至充电桩里程+预留里程。 其中， 充 电返回里程是可变的， 例如， 机器人所在位置到分配充电桩位置的里程为1000m， 充电返回 里程为1100m； 机器人所在位置到分配充电桩位置的里程为500m， 充电返回里程为600m。 0068 步骤S23： 机器人在接收到充电指令后， 规划返回路径返回充电桩进行充电。 。

36、0069 其中， 充电指令中包括： 分配的充电桩ID信息和/或位置信息。 0070 机器人预先存储有地图信息， 地图信息上标注有各个充电桩的位置信息和/或ID 信息等。 在接收到充电指令后， 机器人根据服务器分配的充电桩的位置信息和/或ID信息， 生成由当前位置至对应充电桩的导航路线。 0071 本实施方式提供的机器人智能充电方法， 使服务器通过机器人的当前任务状态、 相对位置信息、 任务工作耗电量、 非任务工作耗电量、 当前剩余电量以及分配充电桩的位置 信息， 判断机器人是否能够在完成任务的情况下成功移动至分配充电桩进行充电； 在机器 人不能够在完成任务的情况下成功移动至分配充电桩进行充电时。

37、， 根据机器人实时位置和 剩余电量智能判断机器人是否需要移动至充电桩进行充电， 使得机器人能够成功移动至充 电桩进行充电； 服务器通过实时获取机器人信息和充电桩信息， 实现了对机器人和充电桩 的管理， 并提高了对机器人和充电桩的监控能力。 0072 第三实施例 0073 请参考图3， 图3为本发明第三实施例示出的充电桩智能调节方法的流程图。 0074 如图3所示， 本实施方式的充电桩智能调节方法包括以下步骤： 0075 步骤S31： 充电桩获取机器人电池的温度信息。 0076 步骤S32： 充电桩根据机器人电池在充电过程中的温度信息调节充电电流大小的 输出。 0077 本实施方式提供的充电桩智。

38、能调节方法， 在机器人的充电过程中， 充电桩从服务 器获取机器人电池的温度信息， 以优化充电输出电流， 根据电池在充电过程中的温度信息 说明书 6/9 页 9 CN 111864861 A 9 调节充电电流大小的输出， 从而提高充电过程的安全性。 充电桩和服务器结合有效提高了 安全的可靠性以及对异常信息的预警。 0078 第四实施例 0079 请参考图4， 图4为本发明第四实施例示出的机器人智能充电方法的流程图。 0080 如图4所示， 本实施方式的机器人智能充电方法包括以下步骤： 0081 步骤S41： 获取实时剩余续航里程； 0082 步骤S42： 在所述实时剩余续航里程小于或等于规划的充。

39、电返回里程时， 向服务器 发送充电请求， 所述充电请求包括机器人位置信息； 0083 步骤S43： 在接收到所述服务器发送的充电桩分配指令时， 规划充电返回路径返回 分配充电桩进行充电， 所述充电桩分配指令包括分配充电桩的位置信息和/或ID信息。 0084 本实施方式所述的机器人智能充电方法与第一实施例的机器人智能充电方法具 有相同的技术特征， 故不在此过多叙述， 详情请参考第一实施例。 0085 第五实施例 0086 请参考图5， 图5为本发明第五实施例示出的智能充电交互系统的结构示意图。 0087 如图5所示， 本实施方式的智能充电交互系统， 包括： 机器人30、 服务器20以及充电 桩1。

40、0。 0088 充电桩10为机器人20充电， 一种实现方式采用接触充电， 也可以采用无线非接触 充电。 充电桩10具备联网功能， 由主控制单元、 智能充电器、 安全控制单元、 通信单元组成。 充电桩10通过通信模块可以实现联网功能， 以实现服务器20对充电桩10的实时监控和管 理， 包括充电电流、 充电电源、 温度等信息。 0089 在本实施方式中， 机器人30采用接触方式充电， 用于在实时剩余续航里程小于或 等于充电返回里程时， 向服务器20发送充电请求； 充电桩10为机器人20提供充电能源， 用于 在机器人30成功充电或充电完成时， 向服务器20发送充电状态信息； 服务器20， 用于根据机。

41、 器人30发送的充电请求向机器人30发送距离机器人30所在位置最近且空闲的充电桩信息， 或接收机器人30和充电桩10发送的充电状态信息， 并对充电桩状态信息进行锁定和释放。 0090 其中， 服务器20可分为5大模块组成， 包括机器人通信模块、 机器人管理调度模块、 充电分配管理模块、 充电桩管理调度模块、 充电桩通信模块。 服务器20在收到机器人发送的 充电申请后， 通过充电分配管理模块和充电管理调度模块获取空闲充电桩ID信息。 其中， 充 电桩管理调度模块管理着充电桩的状态信息包括在线状态、 故障状态等信息， 并反馈给充 电分配管理模块， 通过该模块分配合适充电桩ID给机器人。 充电桩通信。

42、模块获取了充电桩 应答信息， 包括使用状态、 故障状态信息等， 并通过充电管理调度模块会实时更新相应充电 桩信息。 0091 具体地， 服务器20作为机器人30和充电桩10的分配管理中心， 连接着机器人30和 充电桩10的信息交互， 同时管理了充电桩10的实时状态信息， 当机器人30需要充电的时候， 机器人30主动发送当前位置信息以及充电请求信息到服务器， 服务器20通过对正在运营的 充电桩状态分配最近的充电桩ID信息给到机器人30， 从而规划充电路径自动返回充电。 当 返回充电成功后， 服务器20根据充电桩10或者机器人30反馈当前成功信息， 更新并锁定管 理该充电桩状态， 形成信息闭环。 。

43、当充电结束后， 机器人30离开充电桩10， 这个时候机器人 30或者充电桩10再次反馈， 该充电桩状态， 服务器20更新并释放该充电桩权限。 说明书 7/9 页 10 CN 111864861 A 10 0092 请参考图6， 图6为本发明第五实施例示出的充电桩结构示意图。 0093 如图6所示， 充电桩10包括： 电源管理模块101、 MCU控制模块102、 安全控制模块 103、 接触碰撞传感器106、 电极片105和无线通信模块104； 电源管理模块101分别与MCU控制 模块102以及安全控制模块103进行通信连接。 MCU控制模块102与安全控制模块103通信连 接。 接触碰撞传感器。

44、106， 用于在机器人电极片和电极片105接触时， 向MCU控制模块102发送 通知信息。 无线通信模块104与MCU控制模块102通信连接， 用于与服务器通信， 起到把本地 信息上传和接收信息的作用。 0094 其中， 无线通信模块104， 用于接收服务器发送的机器人电池温度信息， 并将机器 人电池温度信息发送给MCU控制模块102。 MCU控制模块102， 用于向电源管理模块101发送第 一充电控制信息， 通过电源管理模块101控制充电电压的大小， 并向所述安全控制模块103 发送第二充电控制信号。 电源管理模块101， 用于通过安全控制模块103给机器人进行充电。 安全控制模块103， 。

45、用于根据接收的第二充电控制信号控制是否输出充电电压至所述机器 人。 0095 电源管理模块101负责把市电转换成电池需要的电压以及低压直流电， 供其余各 个模块供电。 而包括电源管理模块101的充电管理部分可以通过RS485总线或者CAN总线等 有线通信方式和MCU控制模块102通信。 0096 MCU控制模块102还可以和电源管理模块101通信获取到充电电压、 充电电流等信 息。 MCU控制模块102还可以通过无线通信模块104获取服务器调度信息以及上传充电桩充 电电流、 充电电压、 使用状态和异常故障等信息。 该信息可作为充电桩的健康管理以及状态 信息的判断依据。 0097 安全控制部分可。

46、以分为了接触碰撞检测和安全控制模块103两大部分， 其中接触 碰撞检测目的是为了当机器人电极片和充电桩电极片105接触的时候， 充电桩通过接触传 感器检测到机器人成功对接， 并告知MCU控制模块102。 MCU控制模块102根据接触碰撞传感 器106发送的触碰信号使安全控制模块103以及电源管理模块101触发充电。 其中， 安全控制 模块103由继电器组成开关控制。 0098 请参考图6和图7， 图7为本发明第五实施例示出的安全控制模块的电路图。 0099 图7主要是安全控制模块103， 包括隔离控制单元1031和通断保护单元1032， 其中 隔离控制单元1031可以采用光耦或者其他隔离措施，。

47、 利用小信号控制通断保护单元1032的 通断。 通断保护单元1032可以采用继电器控制也可以是MOS管方式或者其他电子开关方式 设计。 0100 本实施方式提供的智能充电交互系统， 可以对机器人信息和充电桩信息进行实时 监控， 能够智能判断机器人的充电节点， 使机器人和充电桩形成充电闭环控制。 为了保障充 电过程的安全， 做了两级开关保护， 提高了系统的安全性。 0101 应该理解的是， 虽然图1至图4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示， 但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。 除非本文中有明确的说明， 这些 步骤的执行并没有严格的顺序限制， 其可以以其他的顺序执行。 而且。

48、， 图1至图4中的至少一 部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段， 这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻 执行完成， 而是可以在不同的时刻执行， 其执行顺序也不必然是依次进行， 而是可以与其他 步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。 说明书 8/9 页 11 CN 111864861 A 11 0102 通过以上的实施方式的描述， 本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例 可以通过硬件实现， 也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。 基于这样的理 解， 本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来， 该软件产品可以存储在一 个非易失性存储介质(可以。

49、是CD-ROM， U盘， 移动硬盘等)中， 包括若干指令用以使得一台计 算机设备(可以是个人计算机， 服务器， 或网络设备等)执行本发明实施例各个实施场景所 述的方法。 0103 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式， 但是本发明并不限于上述实施 方式中的具体细节， 上述实施例及附图是示例性的， 附图中的模块或流程并不一定是实施 本发明实施例所必须的， 不能理解为对本发明的限制， 在本发明的技术构思范围内， 可以对 本发明的技术方案进行多种简单变型和组合， 这些简单变型和组合均属于本发明的保护范 围。 说明书 9/9 页 12 CN 111864861 A 12 图1 图2 说明书附图 1/3 页 13 CN 111864861 A 13 图3 图4 图5 说明书附图 2/3 页 14 CN 111864861 A 14 图6 图7 说明书附图 3/3 页 15 CN 111864861 A 15 。