机器人的充电方法、装置、机器人及介质

技术领域

本公开涉及机器人充电技术领域，尤其涉及一种机器人的充电方法、装置、机器人及介质。

背景技术

随着人工智能的快速发展，机器人成为一种常见的家庭和商业场所清扫泳池的解决方案。机器人使用电池作为能源源，为其提供动力。为了保证机器人的连续工作，充电是必不可少的环节。目前，常见的充电方式是将机器人外接的电池模组移动到充电桩，并与充电桩的极片进行连接以进行充电。然而，这种充电方式存在一些技术问题，需要加以解决。由于电池模组是通过线外接在机器人上，存在无法找到充电桩的情况。这可能是由于机器人在清扫过程中远离了充电桩，或者充电桩被遮挡或移动了位置。这种情况下，机器人无法及时充电，影响了其连续工作的能力。机器人在清扫泳池时需要自主移动，而通过外接电池模组的方式可能增加了机器被困的几率。例如，电池线可能会被纠缠在泳池设施或其他障碍物上，导致机器无法自由移动或被困在某个位置。在充电过程中，机器人的电池模组与充电桩的极片进行连接。然而，这种连接方式可能存在电解的风险。电解是指在电流通过极片时，极片和电池之间的电解质发生化学反应，导致极片的腐蚀和机器寿命缩减。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供了一种机器人的充电方法、装置、机器人及计算机可读存储介质，以解决现有技术中无法找到充电桩、由于电池模组与机器人通过线连接增加了卡困的几率、以及充电时极片容易被点解的技术问题。

本公开实施例的第一方面，提供了一种机器人的充电方法，机器人中包含接收线圈，用于接收充电桩中发射线圈传输的无线能量，其中充电桩设置于泳池池壁水线所处的位置，该方法包括确定机器人是否触发回桩充电条件；当机器人触发回桩充电条件时，机器人行进至池壁水线位置并调整姿态沿泳池水线继续行进至针对充电桩设置的预设距离范围；当机器人位于预设距离范围内时，调整机器人的姿态，使机器人的接收线圈位置与充电桩的发射线圈位置对准。

本公开实施例的第二方面，提供了一种机器人的充电方法，机器人中包含接收线圈，用于接收充电桩中发射线圈传输的无线能量，其中充电桩漂浮设置于泳池水面，该方法包括：确定机器人是否触发回桩充电条件；当机器人触发回桩充电条件时，机器人行进至池壁水线位置并调整姿态以水面行进方式继续行进至针对充电桩设置的预设距离范围，或者机器人行进至充电桩对应于池底的位置，并上浮至充电桩设置的预设距离范围；当机器人位于预设距离范围内时，调整机器人的姿态，使机器人的接收线圈位置与充电桩的发射线圈位置对准。

本公开实施例的第三方面，提供了一种机器人的充电装置，机器人中包含接收线圈，用于接收充电桩中发射线圈传输的无线能量，其中充电桩设置于泳池池壁水线所处的位置，该装置包括：确定模块，用于确定机器人是否触发回桩充电条件；驱动模块，用于当机器人触发回桩充电条件时，机器人行进至池壁水线位置并调整姿态沿泳池水线继续行进至针对充电桩设置的预设距离范围；对准模块，当机器人位于预设距离范围内时，调整机器人的姿态，使机器人的接收线圈位置与充电桩的发射线圈位置对准。

本公开实施例的第四方面，提供了一种机器人，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并且可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现如上述方法的步骤。

本公开实施例的第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述方法的步骤。

本公开实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本公开实施例可以通过在机器人中引入接收线圈，并在充电桩中设置发射线圈，实现了机器人的无线充电。这消除了传统充电方式中电池模组外接线的问题，使得机器人在充电过程中更加灵活和便捷。通过确定机器人是否触发回桩充电条件，并执行相应的行动指令，使机器人能够自动驶向充电桩进行充电。例如当机器人触发回桩充电条件时，它可以前进至预设距离范围内，并根据充电桩发射的位置信号精确驶向充电位置。这样，机器人可以自主完成充电过程，无需人工干预，提高了操作的便利性和效率。由于无线充电方式不需要电池模组外接线连接充电桩，减少了机器被困的风险。机器人可以更自由地移动和清扫泳池，不会受到外接线的限制和纠缠，提高了安全性和可靠性。另外采用无线充电方式避免了电解风险，不需要直接接触极片进行充电。这样可以减少电解对极片的腐蚀，延长了机器人的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本公开实施例提供的一种机器人的充电方法的流程示意图；

图2是本公开实施例提供的另一种机器人的充电方法的流程示意图；

图3是本公开实施例提供的再一种机器人的充电方法的流程示意图

图4是本公开实施例提供的一种机器人的充电装置的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的一种机器人的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本公开实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本公开。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本公开的描述。

下面将结合附图详细说明根据本公开实施例的机器人的充电方法和装置。

图1是本公开实施例提供的一种机器人的充电方法的流程示意图。本公开实施例提供的方法可以由任意具备计算机处理能力的电子设备执行，例如电子设备可以机器人，该机器人中可以包含接收线圈，用于接收充电桩中发射线圈传输的无线能量，在该方法中上述充电桩设置于泳池池壁水线所处的位置。

如图1所示，该机器人的充电方法包括步骤S110至步骤S130。

在步骤S110中，确定机器人是否触发回桩充电条件。

步骤S120，当机器人触发回桩充电条件时，机器人行进至池壁水线位置并调整姿态沿泳池水线继续行进至针对充电桩设置的预设距离范围。

在步骤S130中，当机器人位于预设距离范围内时，调整机器人的姿态，使机器人的接收线圈位置与充电桩的发射线圈位置对准。

该方法可以通过在机器人中引入接收线圈，并在充电桩中设置发射线圈，实现了机器人的无线充电。这消除了传统充电方式中电池模组外接线的问题，使得机器人在充电过程中更加灵活和便捷。通过确定机器人是否触发回桩充电条件，并执行相应的行动指令，使机器人能够自动驶向充电桩进行充电。例如当机器人触发回桩充电条件时，它可以前进至预设距离范围内，并根据充电桩发射的位置信号精确驶向充电位置。这样，机器人可以自主完成充电过程，无需人工干预，提高了操作的便利性和效率。由于无线充电方式不需要电池模组外接线连接充电桩，减少了机器被困的风险。机器人可以更自由地移动和清扫泳池，不会受到外接线的限制和纠缠，提高了安全性和可靠性。另外采用无线充电方式避免了电解风险，不需要直接接触极片进行充电。这样可以减少电解对极片的腐蚀，延长了机器人的使用寿命。

在一些实施例中，上述机器人可以用于清扫家里或者其他商业才场所的泳池。该机器人可以支持无线充电，在执行清扫任务的过程中，可以实时确定机器人是否触发无线充电条件。例如，确定机器人的剩余电量是否小于预设电量阈值；确定机器人的清扫任务是否处于完成状态；确定机器人的垃圾收纳装置是否处于预设状态，预设状态表征垃圾收纳装置不能继续接收垃圾或回收垃圾效率降低至一定阈值；或者确定机器人是否接收到预设命令，预设命令用于指示机器人停止执行清扫任务且执行充电任务。

基于前述实施例，上述机器人内置电池，并设定了一个预设电量阈值。在执行清扫任务期间，机器人会实时监测自身的剩余电量。当剩余电量小于预设电量阈值时，机器人会判定触发无线充电条件，即需要进行充电。机器人具备清扫任务的执行功能，并能够实时监测清扫任务的状态。例如，它可以检测泳池的清洁程度或清扫路径的覆盖情况。如果机器人判定清扫任务已完成，即泳池已经清洁或清扫路径已覆盖完毕，它会确定触发无线充电条件，以便进行充电。机器人通常配备垃圾收纳装置，用于收集池底的杂物和污垢。在执行清扫任务期间，机器人会监测垃圾收纳装置的状态。如果垃圾收纳装置已满或无法继续接收垃圾，机器人会判断触发无线充电条件，以进行充电前的垃圾处理。机器人可以接收用户发送的预设命令。这些命令可以用于指示机器人停止执行清扫任务并开始充电任务。当机器人接收到此类预设命令时，它会立即确定触发无线充电条件，并按照命令执行相应的操作。以此方式机器人可以在执行清扫任务的过程中可以实时确定是否需要触发无线充电条件。通过监测剩余电量、清扫任务状态、垃圾收纳装置状态和接收到的预设命令，机器人能够智能地判断何时进行充电，以确保充足的电量和高效的清扫任务执行。这项功能使机器人更加智能化和自主化，提供了便捷且无需人工干预的充电体验。

在一些实施例中，上述充电桩可以设置在泳池中池壁水线所处的位置。例池壁水线可以包括泳池东边、泳池南边、泳池西边、泳池北边等方向的池壁水线，这样设置在机器人寻找充电桩的过程中可以有效的缩短行驶的距离，例如，机器人一般可以行驶四分之一泳池的周长。当然上述充电桩还可以设置在泳池的水里。在本实施例中，将充电桩设置在泳池预设方向的池壁上，可以为机器人提供一个方便的充电位置。这样一来，机器人在执行清扫任务时，只需朝着预设方向行驶，就能够轻松找到充电桩并进行充电，无需额外的导航或搜索过程。除了设置在池壁上，充电桩还可以设计成可以安装在泳池的水中。这种设置方式可以进一步提高充电桩的灵活性和适应性。机器人可以在需要充电时，直接驶入水中，并与水中的充电桩进行无线充电。这种设计方式可以更好地融入泳池环境，同时也能够提供更加隐蔽和美观的充电解决方案。采用上述设置方式可以将充电桩设置在泳池预设方向的池壁上或水中，可以有效缩短机器人的行驶距离，提供方便的充电位置，并为充电桩的安装位置提供更多的选择。这种设计方式可以使充电过程更加高效、便捷，并提升机器人的充电体验

在一些实施例中，上述针对充电桩设置的预设距离范围可以是根据充电桩发射信号的类型设置的。例如，充电桩发射红外信号、射频信号、或声波信号，则可以根据红外信号、射频信号、或声波信号的特性设置预设距离范围。具体地，红外信号在空气中传播时会有一定的衰减，其强度会随着距离的增加而减弱。因此，可以根据红外信号的衰减特性来确定预设距离范围。例如，可以设置充电桩发射的红外信号在距离充电桩一定范围内能够被机器人接收到，超出该范围则信号强度不足以被接收。射频信号的传播距离取决于信号的频率和功率。一般来说，较高频率的射频信号传播距离较短，而较高功率的射频信号传播距离较远。因此，可以根据射频信号的频率和功率来确定预设距离范围。例如，可以设置充电桩发射的射频信号在距离充电桩一定范围内能够被机器人接收到。声波信号在传播过程中会受到空气和水阻力和衰减的影响，其传播距离会随着距离的增加而减小。因此，可以根据声波信号的衰减特性来确定预设距离范围。例如，可以设置充电桩发射的声波信号在距离充电桩一定范围内能够被机器人接收到，超出该范围则信号强度不足以被接收。综上所述，针对充电桩设置的预设距离范围可以根据充电桩发射信号的类型进行设置。根据不同信号类型的特性，可以确定充电桩与机器人之间的有效通信距离范围，以确保后续充电桩与机器人之间的可靠连接和充电效果。

在一些实施例中，机器人行进至池壁水线位置并调整姿态沿水线继续行进至针对充电桩设置的预设距离范围包括：机器人行驶至泳池池壁与池底的交界位置；在交界位置执行爬墙操作，并行进至池壁水线位置；调整机器人的姿态从池壁水线位置沿水线行驶，直至驶入预设距离范围。具体地，以充电桩设置于泳池池壁上水线位置附近为例，当机器人当前在池底时，执行前进指令驱动机器人行驶至泳池池壁与池底交界的第一位置；从第一位置执行爬墙操作至泳池水线附近的第二位置；调整姿态继续执行前进指令驱动机器人从泳池水线的第二位置沿泳池水线行驶，直至驶入预设距离范围的第三位置。或者，通过充电桩与机器人的相互位置信息交互，机器人调整方向至充电桩对应的水底的第四位置，然后朝向第四位置行进至池底与池壁的交界处，执行爬墙操作，沿池壁行进至第三位置。例如，向机器人发送前进指令，以驱动它开始行驶。机器人根据指令中的参数进行移动，例如速度和方向。机器人会根据前进指令的参数行驶至泳池池壁与池底交界的位置。当机器人到达该位置后，停止前进并准备执行下一步操作。在泳池池壁的位置，向机器人发送爬墙指令。这个指令会驱动机器人执行爬墙动作，使其从当前位置爬墙至泳池水线附近的位置。爬墙的过程可以通过控制机器人的浮力和推进力来实现。

在一些实施例中，机器人行进至池壁水线位置并调整姿态沿水线继续行进至针对充电桩设置的预设距离范围还可以包括：机器人从当前位置上浮至水面位置；调整机器人的姿态朝向池壁行进直至抵达池壁水线；调整机器人的姿态沿池壁水线行进直至驶入预设距离范围。具体地，仍以充电桩设置于泳池池壁上水线位置附近为例，当机器人当前在池底且机器人具有随时上浮下潜功能时，可以打开机器人设置的气囊实时上浮。机器人可以根据上浮指令的参数上浮至泳池水面的第一位置，然后机器人从第一位置出发可以以任意方向向池壁行进至第二位置，再调整姿态，沿着池壁水线行进直至驶入预设距离范围的第三位置；或者机器人上浮至第一位置后，通过与充电桩的信息交互判断充电桩的位置和方向，直接调整姿态向充电桩的方向行进直至驶入预设充电距离范围的第三位置。在本实施例中，判断机器人是否进入预设距离范围，可以通过判断机器人是否可以接收到充电桩发射的位置信号，如果接收到表明机器人在当前时刻已经驶入了预设距离范围内。通过上述方式可以快速的驱动机器人进入充电桩的初始充电范围内，这样方便后续根据充电桩持续发射的位置信号来调整机器人的行驶姿态且缩短与充电桩的距离，直至机器人行驶至目标充电范围内。

在一些实施例中，上述方法还可以包括机器人中包含接收线圈，用于接收充电桩中发射线圈传输的无线能量，其中充电桩漂浮设置于泳池水面，方法包括：确定机器人是否触发回桩充电条件；当机器人触发回桩充电条件时，机器人行进至池壁水线位置并调整姿态以水面行进方式继续行进至针对充电桩设置的预设距离范围，或者机器人行进至充电桩对应于池底的位置，并上浮至充电桩设置的预设距离范围；当机器人位于预设距离范围内时，调整机器人的姿态，使机器人的接收线圈位置与充电桩的发射线圈位置对准。

基于前述实施例，以充电桩漂浮或固定设置于泳池水面为例，当机器人当前在池底时，执行前进指令驱动机器人在池底行驶，当行驶至泳池池壁与池底交界的第一位置时，机器人调整姿态执行爬墙操作并在池壁上行进至水线的第二位置，调整姿态，根据机器人与充电桩的信息交互，朝向充电桩继续在水面行驶至预设距离范围；或者机器人根据与充电桩在水下的信息交互，在池底调整姿态向充电桩对应于池底的第四位置行驶，然后开启上浮操作，直接从第四位置上浮至充电桩的预设距离范围。例如，充电桩设置在泳池水里的中央位置，即充电桩漂浮在泳池中央位置，这样在机器人寻找充电桩的过程可以缩短行驶距离。首先，将充电桩设置在泳池水中央位置，使其漂浮在水面上。这样做的目的是缩短机器人寻找充电桩的行驶距离，因为充电桩位于泳池中央位置，机器人可以更快地接近它。向机器人发送前进指令，以驱动它在水中行驶。机器人会根据指令中的参数进行移动，如速度和方向。当机器人行驶至泳池池壁时，它需要调整行驶方向以继续行驶。这可以通过控制机器人的推进力和转向机构来实现。机器人可以使用传感器或视觉系统来检测池壁的位置，并相应地调整行驶方向。当机器人调整了行驶方向，继续向其发送前进指令。根据调整后的行驶方向，机器人会继续在水中行驶。通过控制速度和方向，使机器人沿着调整后的方向行驶。机器人会继续沿着调整后的行驶方向行驶，直至驶入预设距离范围。通过以上步骤，可以驱动机器人在水中行驶至泳池池壁位置，并在调整行驶方向后继续行驶直至驶入预设距离范围。这些步骤可以根据具体的控制系统和指令设计来实现机器人的自动导航和定位。

在一些实施例中，除上述实施例描述的机器人触发充电条件后先前进后上浮至泳池水线的起始位置，上述方法还包括当机器人触发回桩充电条件时，执行上浮指令驱动机器人上浮至泳池水面；执行前进指令驱动机器人行驶至泳池池壁的位置，并将机器人的当前位置作为泳池水线的起始位置；继续执行前进指令驱动机器人从泳池水线的起始位置沿泳池水线行驶，直至驶入预设距离范围。例如，在触发充电条件之后，可以先驱动机器人上浮至水面，然后驱动其行驶至泳池池壁，并将当前位置作为泳池水线的起始位置，接着从该起始位置出发沿泳池水线行驶直至驶入预设距离范围。以此方式可以进一步增加驶入预设距离范围的行驶路径，使得行驶路径更加灵活多样。

在一些实施例中，上述机器人与上述充电桩可以支持红外通信、近场通信、和/或水声通信。例如，上述充电桩可以设置有红外发射器、射频发射器、和/或声波发射器。上述机器人可以设置有红外接射器、射频接射器、和/或声波接射器。具体地，红外通信是利用红外线进行数据传输的无线通信技术。红外线位于可见光谱之外，具有较短的波长。在红外通信中，发射器会产生红外光信号，而接收器会接收并解码这些信号。通常，红外通信需要发射器和接收器之间的直线视线，因为红外光信号的传播受到障碍物的影响。近场通信是一种短距离的无线通信技术，通常使用射频(Radio Frequency)进行数据传输。射频通信利用电磁波在近距离内传输数据。在近场通信中，发射器会产生射频信号，而接收器会接收并解码这些信号。近场通信可以在较短的距离内实现数据传输，并且通常不需要直线视线。水声通信是一种利用水中传播的声波进行通信的技术。声波是通过介质(如水)中的压力变化传播的机械波。在水声通信中，发射器会产生声波信号，而接收器会接收并解码这些信号。由于声波在水中传播的特性，水声通信适用于水下通信场景。这样可以根据泳池的外部的形状和内部的布置，可以灵活的选择支持不同类型的通信方式的机器人。

在一些实施例中，当机器人行驶至预设距离范围内时，接收充电桩发射的位置信号包括当泳池机器行驶至预设距离范围内时，接收充电桩发射的红外信号，或者当泳池机器行驶至预设距离范围内时，接收充电桩发射的试射频信号。例如，当机器人行驶至预设距离范围内时，它可以通过红外接收器接收充电桩发射的红外信号。这个预设距离范围可以是事先设定的固定距离，或者可以根据具体需求进行动态调整。当机器人接收到红外信号，它可以解码这个信号，并根据预先定义的协议或指令执行相应的操作。或者当机器人行驶至预设距离范围内时，它可以通过射频接收器接收充电桩发射的射频信号。这个射频信号可以是特定频率的无线电波，用于与机器人进行通信。机器人接收到射频信号后，可以解码信号并执行相应的操作。这种通信方式通常具有更大的传输范围和灵活性，因为射频信号可以穿过一些障碍物，不需要直线视线。

这两种情况下，机器人通过接收充电桩发射的信号来感知其位置或执行特定的任务(例如充电任务)。通过机器人中包含的硬件和协议，可以实现红外信号或射频信号的传输和解码，以实现机器人和充电桩之间的通信和交互。这样的设计可以帮助机器人在泳池环境中进行自主导航、充电或其他相关操作。

在一些实施例中，根据充电桩发射的第一信号，例如红外信号或射频信号或超声信号或声波信号，调整机器人的行驶姿态；根据机器人的调整后的行驶姿态，驱动机器人行驶直至充电桩的充电位置；该第一信号可以包含有关充电桩位置或方向的信息。机器人可以通过解码第一信号并分析其中的数据，确定自身相对于充电桩的位置和姿态偏差。根据这些信息，机器人可以调整自身的行驶姿态，例如改变行驶方向、行驶速度或转向角度，以便朝着充电桩的充电位置行驶。。在以上情况下，机器人通过接收充电桩发射的信号来感知自身与充电桩之间的相对位置和姿态偏差，并根据这些信息进行调整。这样的设计可以帮助机器人实现精确的导航和定位，以便准确地行驶到充电桩的充电位置。通过合适的硬件和算法，机器人可以根据接收到的红外信号或射频信号进行实时的姿态调整和导航，以实现自主充电功能。

在一些实施例中，当泳池机器行驶至预设距离范围内时，接收充电桩发射的位置信号包括当泳池机器行驶至预设距离范围内时，接收充电桩发射的声波信号。例如，充电桩可以发射特定频率和模式的声波信号。这些声波信号可以是超声波或其他可在水中传播的声波类型。声波信号的发射可以通过充电桩内部的声波发射器来实现。发射的声波可以携带特定的编码或指令，用于与机器人进行通信。

在一些实施例中，根据充电桩发射的位置信号驱动机器人行驶至充电桩的充电位置包括根据充电桩发射的声波信号，调整机器人的行驶姿态；根据机器人的调整后的行驶姿态，驱动机器人行驶直至充电桩的充电位置。例如，机器人配备了声波接收器，用于接收充电桩发射的声波信号。接收器可以是专门设计用于接收特定频率的超声波的传感器。当机器人处于预设距离范围内时，它能够接收到充电桩发射的声波信号。当机器人接收到声波信号，它会对信号进行解码和分析。这可能涉及将声波信号转换为数字信号，并提取其中的数据和指令。解码和分析的过程可以使用特定的算法和信号处理技术来实现。根据解码和分析得到的数据和指令，机器人可以执行相应的操作。这些操作可能包括调整行驶姿态、改变方向、调整速度等等。通过使用声波信号进行通信，机器人可以与充电桩进行交互，并根据接收到的信号来调整行驶姿态、行驶方向、和/或行驶速度。声波信号在水中传播的能力使得这种通信方式在水下环境中具有一定的优势。通过机器人中的硬件和算法，可以接收、解码和分析充电桩发射的声波信号，以实现自主充电功能或其他相关操作。

在一些实施例中，至少在机器人的接收线圈位置和充电桩的发射线圈位置之一处分别设置有相互作用的第一磁吸件和第二磁吸件。例如，在机器人的接收线圈位置对应的充电感应区域设置第一磁吸件。在充电桩的发射线圈位置对应的充电感应区域设置第二磁吸件，通过第一磁吸件和第二磁吸件相互作用，以实现机器人的接收线圈位置与所述充电桩的发射线圈位置对准。在本实施例中，第一磁吸件和第二磁吸件可以是磁吸头。另外调整机器人的姿态，使机器人的接收线圈位置与充电桩的发射线圈位置对准包括：机器人接收充电桩发射的红外信号或射频信号或声波信号；调整机器人的姿态行进直至机器人的接收线圈位置与充电桩的发射线圈位置对准。其中，调整机器人的姿态行进直至机器人的接收线圈位置与充电桩的发射线圈位置对准的过程具体可以参考下面实施例。

在一些实施例中，使机器人的接收线圈位置与充电桩的发射线圈位置对准包括：充电桩的充电线圈外围设置有定位线圈，定位线圈包围充电线圈形成有效充电范围；机器人上设置有地磁计，地磁计能够与定位线圈配合确定机器人停靠于有效充电范围内。例如，充电桩的充电线圈是用于传输电能的部件，定位线圈是用于确定机器人与充电桩的相对位置。定位线圈通常位于充电线圈的外围，可以通过无线通信与机器人进行交互。定位线圈的主要作用是确定机器人与充电桩之间的位置关系，从而确保机器人在充电时能够准确对准充电线圈。定位线圈的形状和位置设计使得机器人在有效充电范围内能够与充电桩的充电线圈对齐，以实现高效的无线充电。地磁计是一种用于测量地磁场强度和方向的传感器。在这个系统中，机器人上设置了地磁计，用于检测周围地磁场的变化。地磁计可以与定位线圈进行配合，通过测量地磁场的变化来确定机器人的位置和方向。通过定位线圈和地磁计的配合，机器人可以准确地停靠在充电桩的有效充电范围内。当机器人接近充电桩时，定位线圈和地磁计会相互作用，确定机器人的位置，并指导机器人调整自身的姿态和位置，使其与充电桩的充电线圈对准。这样，机器人就能够在无需插入电源线的情况下，通过无线充电系统从充电桩获取电能，实现自主充电。这种无线充电系统的设计使得机器人能够自主地找到充电桩并进行充电，无需人工干预或插入电源线。定位线圈和地磁计的配合确保了机器人能够精确地停靠在充电桩的有效充电范围内，并与充电桩的发射线圈对准，从而实现高效、安全的无线充电过程。这种系统在许多自动化应用中具有重要的实际意义，为机器人提供了持续的电能供应，提高了其工作效率和可靠性。

在一些实施例中，上述充电桩还可以设置于泳池预设深度的池壁上，在这种情况下上述方法还可以包括：确定机器人是否触发回桩充电条件；当机器人触发回桩充电条件时，机器人启动上浮操作至预设深度，在该预设深度行进至池壁位置并调整姿态以沿池壁行进的方式继续行进至针对充电桩设置的预设距离范围；或者机器人在池底行进至抵接池壁，执行爬墙操作至预设深度，并沿池壁行进至针对充电桩设置的预设距离范围；或机器人启动上浮操作至预设深度，并根据与充电桩的通信，在该预设深度行进至针对充电桩设置的预设距离范围；当机器人位于预设距离范围内时，调整机器人的姿态，使机器人的接收线圈位置与充电桩的发射线圈位置对准。

基于前述实施例，当机器人触发回桩充电条件时，启动上浮操作，将自身调整到预设深度。这个上浮操作可以通过机器人上搭载的上浮装置或者浮力调节控制实现。当机器人达到预设深度，在该深度上继续行进，直到达到池壁位置。在行进过程中，机器人可以使用深度传感器来监测自身的深度，以确保保持在预设深度。当机器人接近池壁时，调整自身的姿态，以便在沿池壁行进时保持稳定。这个姿态调整可以通过机器人上的姿态控制系统来实现，例如调整机器人的倾斜角度或者使用运动控制器来保持平衡。当机器人调整好姿态，沿着池壁行进，以接近充电桩所设置的预设距离范围。在沿池壁行进的过程中，机器人可以使用深度传感器来确保保持在预设深度，并使用其他传感器或导航系统来保持在预设距离范围内。机器人会根据预设距离范围进行调整，以确保机器人的接收线圈位置与充电桩的发射线圈位置对准。这可以通过机器人上的姿态控制系统和运动控制器来实现，例如微调机器人的位置和角度，使其与充电桩对准。

基于前述实施例，当机器人触发回桩充电条件时，在池底行进直到抵接到池壁。这个过程可以通过机器人上的运动控制器和导航系统来实现，以确保机器人能够准确地移动到池壁位置。当机器人抵接到池壁，执行爬墙操作，将自身调整到预设深度。这个爬墙操作可以通过机器人的运动控制器来实现，以确保机器人能够稳定地爬上池壁并达到预设深度。在达到预设深度后，机器人沿着池壁行进，以接近充电桩所设置的预设距离范围。在沿池壁行进的过程中，机器人可以使用深度传感器来监测自身的深度，以确保保持在预设深度。机器人会根据预设距离范围进行调整，以确保机器人的接收线圈位置与充电桩的发射线圈位置对准。这可以通过机器人上的姿态控制系统和运动控制器来实现，例如微调机器人的位置和角度，使其与充电桩对准。

基于前述实施例，当机器人触发回桩充电条件时，启动上浮操作，使自身浮起并调整到预设深度。这个上浮操作可以通过机器人上的浮力调节控制或者上浮装置来实现。当机器人达到预设深度，在该深度上进行行进，以接近充电桩所设置的预设距离范围。在行进过程中，机器人可以与充电桩进行通信，以获取关于充电桩位置和距离的信息。通过与充电桩的通信，机器人可以调整自身的行进速度和方向，以确保与充电桩保持适当的距离。这可以通过机器人上的导航系统和运动控制器来实现，例如根据接收到的信号指令调整机器人的速度和方向。在行进过程中，机器人可以使用传感器来监测自身的位置和距离，以确保保持在预设距离范围内。这些传感器可以包括激光传感器、超声波传感器或者视觉传感器，根据具体情况选择合适的传感器。机器人可以根据与充电桩的通信和传感器的反馈，进行姿态和位置的微调，以确保与充电桩对准并保持在预设距离范围内。这个微调可以通过机器人上的姿态控制系统和运动控制器来实现，例如微调机器人的位置和角度，使其与充电桩对准。

图2是本公开实施例提供的另一种机器人的充电方法的流程示意图。如图2所示，上述方法还包括步骤S210至步骤S230。

在步骤S210中，确定机器人的充电感应区域是否与充电桩的充电感应区域对齐。

在步骤S220中，当机器人的充电感应区域与充电桩的充电感应区域对齐时，通过充电桩的磁吸头将机器人机器人的充电感应区域与充电桩的充电感应区域接触，并确定机器人的接收线圈与充电桩的发射线圈是否建立连接。

在步骤S230中，当机器人的充电感应区域与充电桩的充电感应区域未对齐时，根据充电桩的充电感应区域对应的位置信息调整机器人的充电感应区域对应的位置信息。

该方法可以驱动机器行驶至充电位置，并确保充电感应区域与充电桩的充电感应区域对齐和建立连接。这样，机器人就能够通过充电桩的充电系统进行充电，以维持其能量供应并保持运行能力。这种设计可以实现机器人的自主充电功能，并确保充电的准确性和可靠性。

在一些实施例中，当机器人驶入上述预设距离范围内之后，根据充电桩发射的位置信号驱动机器人行驶至充电位置。在该充电位置机器人需要将自己的充电感应区域调整至与充电桩的充电感应区域处于正对方向，即两者处于对齐状态。例如，在该充电位置需要先确定机器人的充电感应区域是否与充电桩的充电感应区域对齐。当机器人的充电感应区域与充电桩的充电感应区域对齐时，通过充电桩的磁吸头将机器人的充电感应区域与充电桩的充电感应区域接触，并确定机器人的接收线圈与充电桩的发射线圈是否建立连接。

基于前述实施例，根据充电桩发射的位置信号，机器人开始驱动自身行驶到充电位置。它会根据接收到的位置信号调整行驶方向、速度和转向角度，以准确地导航到充电位置。当机器人到达充电位置，它需要调整自身的充电感应区域与充电桩的充电感应区域处于正对方向，确保两者对齐。这可以通过机器人内部的传感器和控制系统来实现。在充电位置，机器人需要确认其充电感应区域与充电桩的充电感应区域是否对齐。例如使用传感器来检测两者之间的相对位置和角度。当机器人的充电感应区域与充电桩的充电感应区域对齐时，通过充电桩的磁吸头将两者接触在一起，确保充电感应区域的接触。接触后，机器人需要确认其接收线圈与充电桩的发射线圈是否建立连接。这可以通过检测电流或其他相关信号来确定连接状态。通过以上步骤，机器人可以驱动自身行驶至充电位置，并确保充电感应区域与充电桩的充电感应区域对齐和建立连接。这样，机器人就能够通过充电桩的充电系统进行充电，以维持其能量供应并保持运行能力。这种设计可以实现机器人的自主充电功能，并确保充电的准确性和可靠性。

在一些实施例中，调整机器人充电感应区域与充电桩的充电感应区域实现对齐。例如可以通过充电桩上的两个或多个红外发射器，将充电桩周围的空间划分出多个光墙，机器人可以沿着光墙对准充电桩。最后通过磁吸头，将机器拉住，固定在充电桩上面，防止机器充电过程晃动。例如，在充电桩上安装两个或多个红外发射器，用于创建光墙。这些红外发射器会发射红外光束，将充电桩周围的空间划分为多个光墙。光墙的位置和方向可以根据充电桩和机器人的几何关系进行设置。机器人可以利用光墙来对准充电桩。它可以使用光传感器或视觉系统来检测光墙，并根据光墙的位置和方向进行导航调整。通过沿着光墙行驶，机器人可以精确地调整自身位置和姿态，以便与充电桩对齐。当机器人与充电桩对齐，可以利用磁吸头将机器人固定在充电桩上。磁吸头可以通过磁力吸附机制将机器人牢固地固定在充电桩上，以防止充电过程中的晃动或脱离。通过以上步骤，机器人可以利用光墙对准充电桩，然后使用磁吸头固定在充电桩上，确保充电感应区域与充电桩的充电感应区域对齐。这样，机器人就能够稳定地进行充电，而不会因为晃动或脱离而中断充电过程。这种设计可以提高充电的准确性和稳定性，确保机器人能够有效地获取所需的能量并保持运行能力。

在一些实施例中，调整机器人充电感应区域与充电桩的充电感应区域实现对齐。例如通过霍尔实现机器人充电感应区域与充电桩的充电感应区域对齐。再例如，通过行程开关实现机器人充电感应区域与充电桩的充电感应区域对齐。具体地，机器人和充电桩上都安装有霍尔传感器。霍尔传感器可以检测磁场的变化，因此可以用来判断充电感应区域的位置和方向。在充电桩上的发射线圈周围放置磁体，而在机器人的接收线圈上安装霍尔传感器。当机器人靠近充电桩时，霍尔传感器可以检测到充电桩发射线圈产生的磁场变化。通过分析霍尔传感器的输出信号，机器人可以确定充电感应区域与充电桩的充电感应区域之间的相对位置和角度关系。根据这些信息，机器人可以调整自身的姿态和位置，使充电感应区域与充电桩的充电感应区域对齐。另一种方法是在机器人和充电桩上使用行程开关。行程开关是一种可以检测物体接触或到达特定位置的开关装置。在充电桩上的充电感应区域周围放置行程开关，而在机器人的充电感应区域上安装相应的触发器。当机器人靠近充电桩时，行程开关可以被触发，表示机器人的充电感应区域已经接触到充电桩的充电感应区域。机器人可以通过检测行程开关的状态来确定充电感应区域与充电桩的充电感应区域是否对齐。如果行程开关被触发，机器人可以调整自身的位置和姿态，直到行程开关不再触发，即充电感应区域与充电桩的充电感应区域对齐。通过使用霍尔传感器或行程开关，机器人可以实现充电感应区域与充电桩的充电感应区域的对齐。这些传感器和开关可以提供准确的位置和姿态信息，帮助机器人调整自身的位置和姿态，以确保充电过程的准确性和稳定性。这样，机器人就能够有效地与充电桩对齐并进行充电。

在一些实施例中，当机器人的充电感应区域与充电桩的充电感应区域未对齐时，根据充电桩的充电感应区域对应的位置信息调整机器人的充电感应区域对应的位置信息。例如，充电桩通常会发送信号或提供位置信息，告知机器人充电桩的位置。这可以通过无线通信或其他传输方式实现。机器人接收并解码这些位置信息，以了解充电桩的准确位置。当机器人获取到充电桩的位置信息，它可以使用内置的导航和控制系统来调整自身的充电感应区域位置。这通常涉及机器人的运动控制，以使充电感应区域与充电桩的充电感应区域对齐。机器人可能需要调整自身的姿态，包括旋转或调整位置，以确保充电感应区域与充电桩的充电感应区域在正确的位置上对齐。这可以通过机器人的运动控制系统来实现，根据充电桩位置信息进行精确的姿态调整。当充电感应区域对齐，机器人可以使用自身的导航系统和驱动系统，沿着合适的路径驱动到充电桩的位置。这可能涉及路径规划、避障和精确的运动控制，以确保机器人能够安全到达充电桩。通过以上步骤，机器人可以根据充电桩的充电感应区域对应的位置信息，调整自身的充电感应区域对应的位置信息，并驱动到正确的充电位置。这样，机器人就能够准确对接充电桩，实现充电功能。

图3是本公开实施例提供的再一种机器人的充电方法的流程示意图。如图3所示，在机器人的接收线圈位置与充电桩的发射线圈位置对准之后，上述方法还包括步骤S310至步骤S330。

在步骤S310中，确定接收线圈与发射线圈是否建立无线电连接。

在步骤S320中，当接收线圈与发射线圈建立无线电连接时，根据机器人的历史清扫数据和充电桩的位置数据，确定机器人当前的充电量。

在步骤S330中，根据机器人当前的充电量生成充电任务，执行充电任务对机器人进行无线充电。

该方法可以根据机器人的历史清扫数据和充电桩的位置数据，确定机器人当前的充电量，然后根据机器人当前的充电量生成充电任务，执行充电任务对机器人进行无线充电，这样可以提升机器人清扫效率。

在一些实施例中，上述机器人的历史清扫数据可以包括机器人触发充电条件时自己所处的位置，以及还可以包括本次执行清扫任务过程中剩余清扫面积。

在一些实施例中，根据机器人的历史清扫数据和充电桩的位置数据，确定机器人当前的充电量。例如，根据机器人触发充电条件时自己所处的位置和充电桩的位置数据，计算两者之间所消耗的第一电量。然后根据剩余清扫面积，计算该剩余清扫面积对应所消耗的第二电量。并根据第一电量和第二电量，计算确定机器人当前的充电量。具体地，根据机器人触发充电条件时自身所处的位置和充电桩的位置数据，可以计算机器人与充电桩之间的距离。然后，根据机器人的能耗模型或电池性能参数，可以估算机器人在移动过程中消耗的电量。这个电量可以作为第一电量，表示机器人返回触发充电条件位置时所消耗的电量。通常，机器人的清扫能耗与清扫面积成正比。因此，可以根据机器人的能耗模型或电池性能参数，计算每平方米清扫面积所消耗的电量。然后，将该值乘以剩余清扫面积，即可得到第二电量，表示剩余清扫面积所消耗的电量。根据第一电量和第二电量，可以计算出机器人当前的充电量。假设机器人当前剩余电量为A，第一电量为B，第二电量为C。那么当前充电量可以通过以下公式计算得出：当前充电量＝B+C-A，以此方式充电可以提升机器人清扫效率。在本实施例中，为了避免机器人在清扫过程中遇到意外状态，还可以在每次充电时增加预设缓冲电量。

基于前述实施例，机器人还可以按照默认设置数据进行充电。例如，默认设置数据为每次充满。还可以根据用户远程选择的其他模式进行充电。例如，机器人可以按照默认设置数据进行充电，其中一个常见的设置是每次充满电。这意味着当机器人的电量降低到一定程度时，它会自动返回充电桩，并进行充电直到电量完全恢复为满电状态。这种方式确保了机器人始终具备最大的工作时间和效率，因为它可以在每次任务之前都以满电状态开始。除了默认设置数据充电之外，机器人还可以根据用户的远程选择进行其他模式的充电。这些模式可以根据用户的需求和偏好进行个性化设置。例如，用户可以选择节能模式，让机器人在电量降低到一定程度后返回充电桩进行充电，但不需要完全充满电。这可以节省能源并延长电池的寿命。另外，用户还可以选择快速充电模式，让机器人在电量低下时以更快的速度充电，以便尽快恢复工作。

用户远程选择的其他模式充电可以通过与机器人连接的应用程序或远程控制界面进行设置。用户可以根据自己的需求和充电要求，选择适合的充电模式。这种灵活性使得机器人的充电过程可以根据实际情况进行调整，以满足用户的特定需求。以此方式机器人可以根据默认设置数据进行充电，例如每次充满电。同时，它还可以根据用户远程选择的其他模式进行充电，以满足用户的个性化需求和节能要求。这种灵活性和可定制性使得机器人的充电过程更加智能和便捷。

下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。下文描述的机器人的充电装置与上文描述的机器人的充电方法可相互对应参照。对于本公开装置实施例中未披露的细节，请参照本公开方法实施例。

图4是本公开实施例提供的一种机器人的充电装置的结构示意图。

如图4所示，该机器人的充电装置400包括确定模块410、驱动模块420和对准模块430。

具体地，确定模块410，用于确定机器人是否触发回桩充电条件。

驱动模块420，用于当机器人触发回桩充电条件时，机器人行进至池壁水线位置并调整姿态沿泳池水线继续行进至针对充电桩设置的预设距离范围。

对准模块430，用于当机器人位于预设距离范围内时，调整机器人的姿态，使机器人的接收线圈位置与充电桩的发射线圈位置对准。

该机器人的充电装置400可以通过在机器人中引入接收线圈，并在充电桩中设置发射线圈，实现了机器人的无线充电。这消除了传统充电方式中电池模组外接线的问题，使得机器人在充电过程中更加灵活和便捷。通过确定机器人是否触发回桩充电条件，并执行相应的行动指令，使机器人能够自动驶向充电桩进行充电。例如当机器人触发无线充电条件时，它会前进至预设距离范围内，并根据充电桩发射的位置信号精确驶向充电位置。这样，机器人可以自主完成充电过程，无需人工干预，提高了操作的便利性和效率。由于无线充电方式不需要电池模组外接线连接充电桩，减少了机器被困的风险。机器人可以更自由地移动和清扫泳池，不会受到外接线的限制和纠缠，提高了安全性和可靠性。另外采用无线充电方式避免了电解风险，不需要直接接触极片进行充电。这样可以减少电解对极片的腐蚀，延长了机器人的使用寿命。

在一些实施例中，上述确定模块410被配置为：确定机器人的剩余电量是否小于预设电量阈值；确定机器人的清扫任务是否处于完成状态；确定机器人的垃圾收纳装置是否处于预设状态，预设状态表征垃圾收纳装置不能继续接收垃圾；或者确定机器人是否接收到预设命令，预设命令用于指示机器人停止执行清扫任务且执行充电任务。

在一些实施例中，驱动模块420被配置为：机器人行驶至泳池池壁与池底的交界位置；在交界位置执行爬墙操作，并行进至池壁水线位置；调整机器人的姿态从池壁水线位置沿水线行驶，直至驶入预设距离范围。

在一些实施例中，驱动模块420还被配置为：机器人从当前位置上浮至水面位置；调整机器人的姿态朝向池壁行进直至抵达池壁水线；调整机器人的姿态沿池壁水线行进直至驶入预设距离范围。

在一些实施例中，对准模块430被配置为：机器人接收充电桩发射的红外信号或射频信号或声波信号；调整机器人的姿态行进直至机器人的接收线圈位置与充电桩的发射线圈位置对准。

在一些实施例中，在机器人的接收线圈位置与充电桩的发射线圈位置对准之后，机器人的充电装置400还用于：确定接收线圈与发射线圈是否建立无线电连接；当接收线圈与发射线圈建立无线电连接时，根据机器人的历史清扫数据和充电桩的位置数据，确定机器人当前的充电量；根据机器人当前的充电量生成充电任务，执行充电任务对机器人进行无线充电。

在一些实施例中，机器人中包含接收线圈，用于接收充电桩中发射线圈传输的无线能量，其中充电桩漂浮设置于泳池水面，机器人的充电装置400还用于：确定机器人是否触发回桩充电条件；当机器人触发回桩充电条件时，机器人行进至池壁水线位置并调整姿态以水面行进方式继续行进至针对充电桩设置的预设距离范围，或者机器人行进至充电桩对应于池底的位置，并上浮至充电桩设置的预设距离范围；当机器人位于预设距离范围内时，调整机器人的姿态，使机器人的接收线圈位置与充电桩的发射线圈位置对准。

图5是本公开实施例提供的机器人5的示意图。如图5所示，该实施例的机器人5包括处理器501、存储器502以及存储在该存储器502中并且可在处理器501上运行的计算机程序503。处理器501执行计算机程序503来实现上述各个方法实施例中的步骤。或者，处理器501执行计算机程序503时实现上述各装置实施例中各模块的功能。

机器人5可以包括但不仅限于处理器501和存储器502。本领域技术人员可以理解，图5仅仅是机器人5的示例，并不构成对机器人5的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者不同的部件。

处理器501可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，也可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

存储器502可以是机器人5的内部存储单元，例如，机器人5的硬盘或内存。存储器502也可以是机器人5的外部存储设备，例如，机器人5上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。存储器502还可以既包括机器人5的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器502用于存储计算机程序以及机器人所需的其它程序和数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本公开实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可以实现上述各个方法实施例的步骤。计算机程序可以包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如，在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本公开的保护范围之内。