本技術涉及物流機器人自動充電設備領域，具體涉及一種物流機器人的自動插拔充電設備及其充電方法。
背景技術：
1、隨著應用場景對物流機器人使用頻率和數量的要求越來越高，充電系統已經成為應用企業選用物流機器人時的一個重要考量因素，如何更好的實現移動機器人電量、充電時機、電池維護等的準確控制，是目前眾多物流機器人及相關技術企業爭相探索的方向。在實際使用中，物流機器人充電樁其功能類似于加油站里面的加油機，可以固定在地面或墻壁，安裝于公共建筑可以根據不同的電壓等級為各種型號的物流機器人充電，但現有技術中中物流機器人的自動插拔充電設備多為充電樁形式，通過傳感器進行精確的充電定位，而本發明在附設有移動充電設備的物流機器人向固設在某一位置的充電設備運動時，可以通過物流機器人自身的結構依次與第一定位臺階、第二定位臺階、第三定位臺階配合，通過物流機器人自身的運動實現精準定位，相對于現有技術中的通過各種高精度傳感器進行精確定位的方法而言，本發明僅需要低精度位置傳感器即可以實現高精度定位的功能，不僅降低了物流機器人的成本，更加方便了在各種物流環境下位置傳感器定位不精確或者失效以及經過震動失準等情況下物流機器人的自動插拔充電。
技術實現思路
1、為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：
2、一種物流機器人的自動插拔充電設備，包括物流機器人、設置在物流機器人上的移動充電設備以及與所述充電設備配合自動插拔充電的充電設備，所述充電設備包括充電平臺、升降平臺以及與所述充電平臺垂直設置的儲能結構，所述充電平臺具有三級定位臺階，分別為第一定位臺階、第二定位臺階、第三定位臺階，所述物流機器人在移動過程中依次與所述第一定位臺階、第二定位臺階、第三定位臺階配合。本發明通過在電能平臺上設置三級定位臺階，在附設有移動充電設備的物流機器人向固設在某一位置的充電設備運動時，可以通過物流機器人自身的結構依次與所述第一定位臺階、第二定位臺階、第三定位臺階配合，通過物流機器人自身的運動實現精準定位，相對于現有技術中的通過各種高精度傳感器進行精確定位的方法而言，本發明僅需要低精度位置傳感器即可以實現高精度定位的功能，不僅降低了物流機器人的成本，更加方便了在各種物流環境下位置傳感器定位不精確或者失效以及經過震動失準等情況下物流機器人的自動插拔充電。
3、優選的，所述物流機器人包括底板以及設置在所述底板上的第一定位部、第二定位部、第三定位部，在物流機器人向固設在某一位置的充電設備運動時，所述第一定位部、第二定位部、第三定位部依次與所述第一定位臺階、第二定位臺階、第三定位臺階配合，所述底板的前后側端設置為圓弧端、左右側端設置為平面端，所述底板上還設有位置傳感器，所述位置傳感器有四個并分別對稱設置在所述底板的四個端部；
4、優選的，所述物流機器人包括四個運輸輪，所述位置傳感器分別設置在四個運輸輪的前后側靠近所述底板的圓弧端位置處，位于同一側前后兩個位置傳感器之間的連線經過運輸輪的中線；通過將位置傳感器分別設置在四個運輸輪的前后側靠近底板的圓弧端位置以及運輸輪的中線處，使得位置傳感器不僅能夠實時監測物流機器人的位置更能夠顯示位置傳感器相對于運輸輪的位置，便于運輸輪駛入充電設備的充電平臺。
5、進一步的，充電設備的充電平臺具有矩形平臺，所述矩形平臺的側端面構成第一定位臺階，在所述矩形平臺上設置有第一三角平臺，所述第一三角平臺的側端面構成第二定位臺階，在所述第一三角平臺上設置有第二三角平臺，所述第二三角平臺的側端面構成第三定位臺階。
6、進一步的，充電設備的升降平臺設置在所述第二三角平臺上，所述升降平臺上設置有充電部，所述充電部可以隨著所述升降平臺進行升降，充電設備未進行充電時所述充電部隱藏在所述第二三角平臺內，在所述物流機器人進入所述充電設備并通過所述第一定位臺階、第二定位臺階、第三定位臺階定位后，所述充電部隨著所述升降平臺上升，并為所述物流機器人進行充電；通過設置可以升降的充電部方便了物流機器人直接駛入充電設備進行初步定位后再進行充電，降低了充電部的定位難度。
7、進一步的，所述充電部包括與所述升降平臺進行固定的固定部以及充電手臂部、充電端部、攝像部，所述充電端部設置在所述電手臂部上，所述充電手臂部由轉動部(x方向)以及大臂部、小臂部組成，所述大臂部可以相對于所述轉動部旋轉(y方向)，所述小臂部可以相對于所述大臂部旋轉(z方向)以及伸縮。通過所述充電部的充電手臂部設置使得可以在三維方向上微調整充電端部的位置，便于在物流機器人內貨物干擾或者移動充電設備自身位置在運輸過程中由于震動等工況改變的情況下充電端部位置調整，實現自動插拔。
8、優選的，充電設備的儲能結構包括立板以及太陽能背板，所述立板與所述充電平臺垂直設置并固定在所述充電平臺的一側端部上，所述太陽能背板設置在所述立板遠離所述充電平臺的一側。
9、優選的，在底板的前側圓弧端上還設置有壓力傳感器，在物流機器人進入所述充電設備并通過所述第一定位臺階、第二定位臺階、第三定位臺階定位后，所述物流機器人的所述底板的前側圓弧端抵頂所述立板，通過設置在底板的前側圓弧端上的壓力傳感器反饋即可確定所述物流機器人到達最終充電位置，所述充電部可以上升并進行充電。
10、進一步的，所述儲能結構還包括連接結構，所述太陽能背板通過所述連接結構固定在所述立板上。
11、進一步的，所述連接結構包括第一固定板以及第二固定板，所述第一固定板以及第二固定板均通過螺釘垂直固定在所述立板上，所述第一固定板以及第二固定板均為水平平行設置，并具有一定間距。
12、進一步的，所述太陽能背板的背側設置有固定板，所述固定板平行于所述太陽能背板設置，并與所述太陽能背板之間具有一定間隔，所述固定板分別于所述第一固定板以及第二固定板轉動連接，通過連接結構以及固定板的設置可以實現太陽能背板的角度旋轉，方便太陽能背板尋找最佳角度。
13、一種物流機器人的自動插拔充電設備的充電方法，包括如下步驟：
14、a)物流機器人的向控制中心發送電池電量不足信號，并同時向控制中心發送自身位置信息；
15、b)控制中心根據物流機器人的位置信息向距離物流機器人最近的充電站發送電量不足信號，充電站根據物流機器人的型號為其選擇相應的充電設備，并將自身的位置信息發送給相應的物流機器人；
16、c)物流機器人根據充電站發送的位置信息自動移動至相應的充電站，充電站感應到物流機器人的進入，并為所述物流機器人與相應的充電設備之間建立近場通信連接；
17、d)所述物流機器人根據與相應的充電設備之間的信息交互自動移動至所述充電設備前方，所述物流機器人通過近場通信連接信號調整機器人姿勢使前方兩個運輸輪位于所述充電平臺301的矩形平臺304的兩側，并進一步移動直至所述第一定位部、第二定位部、第三定位部依次與所述第一定位臺階、第二定位臺階、第三定位臺階配合；
18、e)設置在底板的前側圓弧端上的壓力傳感器反饋到達最終充電位置的信號至所述充電設備，充電設備控制升降平臺上升帶動充電部上升至指定位置；
19、f)通過充電部前端設置的攝像部對充電手臂部的姿態進行微調并使充電端部插入移動充電設備。
20、有益效果
21、(1)本發明設置相對于現有技術，通過設置了獨創性的三級定位臺階，通過物流機器人自身的運動實現精準定位，相對于現有技術中的通過各種高精度傳感器進行精確定位的方法而言，本發明僅需要低精度位置傳感器即可以實現高精度定位的功能，不僅降低了物流機器人的成本，更加方便了在各種物流環境下位置傳感器定位不精確或者失效以及經過震動失準等情況下物流機器人的自動插拔充電。
22、(2)本發明還通過設置可以升降的充電部方便了物流機器人直接駛入充電設備進行初步定位后再進行充電，降低了充電部的定位難度。