轮式移动机器人自主充电电源自动对接装置研究与设计

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1、自动化DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2014．04．009轮式移动机器人自主充电电源自动对接装置研究与设计刘卓明，柳斐，郑倩倩。，徐平，马承志‘，杨玺，郭素梅，王少荣(1．广东电网公司江门供电局，广东江门529000；2．华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室，湖北武汉430074)摘要：机器人自主充电技术是一项具有广泛应用前景的技术。在进行原理分析和实验验证的基础上，提出了一种新型实用的电源自动对接方法。所提方法类比人获取电源插头和插接电源的行为，当机器人回到舱位准备充电时，装设在机器人上的电源对接控

2、制器首先控制机器人的机械手水平向后伸出，接着通过无线电信号遥控装设在机器人舱位中的馈电装置带动电源线及特制电源插座进行靠近机械手方向的水平横向移动，在电源线和机械手接触后，进一步控制电源线横向移动以实现特制电源插座在机械手上的高度调节。这种方法实现了特制电源插座在空间三维坐标中的准确定位。从而，只要轮式机器人停泊在指定区域，尽管存在停泊偏差以及轮胎气压变化引起的机械手离地面高度偏差，机械手均能实现特制电源插座抓取和插拔的准确控制。关键词：机器人；电源插座空间自动定位方法；充电电源自动对接技术；机械手；特制电源插座中图分类号：TP242文

3、献标识码：A文章编号：1009—9492(2014)04—0030—05ResearchandDesignofAutonomousRechargeablePowerAutomaticDockingSystemofWheeledMobileRobotLIUZhuo—ming，LIUFei，ZHENGQian—qian，XUPing，MACheng-zhi，YANGXi’，GU0Su—mei．WANGShao—rong2(1．JiangmenPowerSupplyBureauofGuangdongPowerGridCorporation，J

4、iangmen529000，China；2．StateKeyLaboratoryofAdvancedElectromagneticEngineeringandTechnology，HuazhongUniversityofScienceandtechnology，Wuhan430074，China)Abstract：Autonomousrobotschargingtechnologyhasawildlyappliedprospect．Underthefoundationofbasicprinciplesofanalysisandexper

5、imentalverification，thispaperproposesanewpracticalpowerautomaticdockingmethods．Themethodanalogyhumanbehaviorthatgettingpowerplugandpluggingthepower，Whentherobotreadytocharge，thepowerdockingcontrollerconductsmechanicalhandhorizontallyextendingbackwardsfirstly．thenviaradio

6、signalscableandspecialpoweroutletarecontrolledremotelytomovelaterallyapproachingmechanicalhand，afterthetouchingofcableandmechanicalhand，controllingcablemovinglateralmovementinordertogetaadjustingheightofthespecialoutlet．Thismethodrealizesaccuratepositioningofthespecialpo

7、weroutletsinthree—dimensionalspace．Thus，aslongasthewheeledrobotisparkedindesignatedareas，althoughtherearemooreddeviationandtirepressurechangescausedbyvariationofmechanicalhandinheightfromtheground，therobotcanachieveprecisecontrolofthespecialpoweroutlet．Inthispaper，ametho

8、disdescribedindetail．Keywords：robots；poweroutletspaceautomaticpositioningmethod；rechargeablepowersupply