自动充电功能的实现方法

自动充电功能的实现方法方法一：基于随机寻找充电座信标的返回策略这实际上是一种基于传感器信息的路径规划方法，该方法事先没有对环境做任何了解，只是通过自身携带的红外，碰撞，视觉等传感器，任意在环境中移动，需找返回目标。随机寻找充电座顾名思义就是指路径具有随机性，不能通过具体的规划得到准确的路径，当清洁机器人碰到障碍物时，会随机转动一个角度，转动的方向依据清洁机器人前面的碰撞检测器来确定，如果是左边的碰撞检测器碰到障碍物，清洁机器人向右转动即顺时针方向转动。如果是右边的碰撞检测器碰到障碍物，清洁机器人逆时针方向转动。随机寻找充电座的返回方法，优点是对系统要求比较低，适应性较强，它对精度的要求，规划的准确性都不作定量的要求，但是由于其随机性，它属于一种基于传感器的实时路径规划，在机器人寻找充电座的过程中，对实时避障要求严格，返回时如果远离充电座信号覆盖范围，随机的寻找是一种耗时耗电的策略，虽然完成了返回功能，但是不能体现其优越性。方法二：基于定向移动的方式寻找充电点清洁机器人利用红外红外传感器来实现在室内环境内的测距，定向。红外传感器安放在机器人的最前端。当启动自动充电功能时，通过不断地测自转与测距，测出充电点与机器人上传感器的距离S，通过多次测试后，通过自转使得S最小。然后机器向前直走。每隔一段时间重复以上功能。直到走到充电点。下图给出了定向移动策略的示意图，基于定向移动算法的策略，可以归纳为以下几步：第一步：启动自动充电功能。测距，先测量红外传感器与充电点的距离。第二步：再以两轮为中心点进行自转。自转大概一定程度后再测量距离S。第三步：比较两次的测量值，求出最小值。第四步：重复以为步骤直到测出红外传感器与充电点的最小距离。第五步：向充电点走一定距离后，再重新测定最小距离。第六步：重复第五步，直到走到充电点。此策略的优点：采用沿墙走策略作为机器人返回寻找充电座的策略，可以以最短的距离移动到充电点。有利于节省电能。并且，也可以完美的实现充电器的对接功能。但是，基于沿墙走行为的返回策略也有其不足的地方。首先，此策略的最大缺点是：若在红外传感器与充电点中出现较大的障碍物，阻挡红外线的传播，则无信号，移动也无从谈起了。其次，从实际中出发。红外传感器测距的的范围有充电点红外传感器距离S1充电点红外传感器距离S2障碍物限，不可能远距离测距。再者，红外传感器必须有一定的精度。因为自转后，两次测距所产生的距离可能由于误差而产生错误的结果。实际应用中各种策略的对比，分析策略一：随机寻找充电座很明显，这是一个不成熟的方案。此方案最大的缺点是对接部分的缺失。虽然随机方法有可能寻找到充电座，但对接部分的缺失使得只能靠自转或者其他的传感器来实现对接功能。况且，随机寻找充电座途中要消耗的电能不可估算。在比较大的一些房间里，极有可能在随机寻找的途中就已经耗尽电能而停机。策略二：虽然有较好的充电接触点的对接功能，而且其行程最短。但仅限于，离充电座的距离较近且传感器与充电座间无障碍物时。从上面的分析来看，以上的策略各有其优缺点。但如果可以把两种策略组合起来，则可以实现较为完备且成熟的方案。此策略在中距离或近距离，在障碍物不足以遮挡红外线的情况下，它可以以最短的距离运动到充电座并实现对接充电。但实现起来较为复杂，成本较高。